第二章流体输送-食品工程原理.ppt

（1）压缩是等温过程 如果可逆 （2） 压缩是绝热过程 k-气体的绝热指数， （3）压缩是多变过程 m-气体的多变指数 1 m k p V p1 p2 V p1 4 1 2 3 p2 III. 排气过程 (2→3） WIII= p2V2 IV. 瞬时降压（3→4） WIV= 0 四步构成压缩循环，总功： p1 4 1 2 3 p2 V WI = -p1V1 2.8B 有余隙压缩循环 设：V=V1-V3 为活塞扫过体积 Ve=V1-V4为吸气体积 定义 ε=V3/V 为余隙因数 设： 为 容积因数 若余隙气体膨胀过程3→4是个多变过程 p V3 V4 V1 V p1 4 1 2 3 p2 2-9 往复压缩机的性能 2.9A 往复压缩机的主要性能参数 1.排气量 单动理论吸气量 双动多缸 实际排气量 式中 λd －送气因数,一般 λd = 0.8～0.95λv 2. 功率 若膨胀和压缩都是绝热过程 理论功率： 轴功率： 2.9B 多级压缩 多级压缩的优点： 1.避免排出气体 温度过高 ? 2.减少功耗 双级压缩比单级压缩节省理论功 3.提高气缸容积利用率 p2/p1↑：λv ↓ 习题 9（p.79） 空气 p1 = 105Pa P2 = 9×105Pa 两方案：①用单级压缩机 ②用双级压缩机（中间冷却） 若空气初温和中冷后温度皆20℃,ε= 0.07, k =1.4 比较两方案的理论功和容积因数。 解 (1) 单级 p2 / p1 = 9 设空气1kg, = 4.14×105 J 0.73 (2) 双级 p2 / p1 =3×3 = 9 W2 = W1 = 1.08×105 J W = W1 + W2 = 2.16×105 J 0.92 0.84 双级比单级 W↓,λv↑ * * 第 二 章 流 体 输 送 Fluid Transport 第一节 离心泵 第二节???其他类型的泵 第三节 风机 第四节???气体压缩 第五节???真空技术 第一节 离心泵 2-1 离心泵的结构原理 2.1A 离心泵的工作原理 2.1B 离心泵的主要部件 2-2 离心泵的性能 2.2A 离心泵的主要性能参数 2.2B 离心泵的特性曲线 2-3 离心泵的安装高度和工作点 2.3A 离心泵的安装高度 2.3B 离心泵的工作点 2-1 离心泵的结构原理 离心泵（centrifugal pump）是生产中最常用的 液体输送机械 2.1A 离心泵的工作原理 泵由一组弯曲叶片组成的 叶轮1置于泵壳2内 叶轮被紧固在泵轴3上 泵壳中央的吸入口4与 吸入管路5连接 排出口8与排出管路9 相连接 2.1B 离心泵的主要部件 1.叶轮 通常有开式、半开式和闭式 ?2.泵壳 呈蜗牛壳形，有时在叶轮和泵壳之间 安装一个导轮。 3.?轴封装置 填料密封，机械密封 3－导轮 1－泵壳 2－叶轮 2-2 离心泵的性能 2.2A 离心泵的主要性能参数 1.流量qv 泵在单位时间内排出的液体体积, m3/s 2.转速 n 泵轴单位时间转动周数，r/s, r/min 3.扬程 H 泵给予单位重量（1N）液体的能量，m (即J/N) －液体流经泵的压头损失，m 4.功率 轴功率P 指由原动机传给泵轴的功率，单位W 有效功率Pe 单位时间流体经泵得到的能量 w =Hg qm = qvρ 5.效率η η=Pe / P P = Pe /η 这些性能参数间是相互影响的 Pe=qvHρg (W) 2.2B 离心泵的特性曲线 性能参数间的关系绘成曲线称为离心泵的 特性曲线（Characteristic curves） 离心泵的特 性曲线一般指 在转速 n 一定 时三条曲线： H~qv P~ qv η~qv η~qv曲线 有最高点 习题1（p.78） 求离心泵的压头H 吸入管d1 = 350mm,吸入口pvm = 29.3kPa,排出管d2 = 310mm， 排出口pg = 350kPa，两表间垂直距离350mm,流量540m3/h 解 Δp = pg + pvm = 350+29.3 = 379.3 kPa =39.1m 2-3 离心泵的安装高度和工作点 2.3A 离心泵的安装高度 离心泵吸入口中心到贮液面的垂直高度Hg 防止汽蚀的产生，要求p1pv , 使泵Hg受限。 汽蚀：当p1pv,液体沸腾汽 化，又被压缩，V↓ ,液体质 点急剧补位冲击对泵叶片的 损伤 求Hg 常用两法：通过 允许吸上真