第五章 离心式水泵的工作理论　.ppt

第五章 离心式水泵的工作理论;第一节 概述;二、排水设备的组成及其作用 ;三、对排水设备的要求;四、离心式水泵的组成及工作原理;五、离心式水泵的分类 1. 按叶轮数目分 1)单级水泵 泵轴上仅装有-个叶轮 2)多级水泵 泵轴上装有几个叶轮 2. 按水泵吸水方式分 1)单吸水泵 叶轮上仅有-个进水口 2)双吸水泵 叶轮两侧各有-个进水口 3. 按泵壳的结构分 1)螺壳式水泵 2)分段式水泵 垂直泵轴心线的平面上有泵壳接缝 3)中开式水泵 在通过泵轴心线的水平面上有泵壳接缝 4. 按泵轴的位置分 1)卧式水泵 泵轴呈水平位置 2)立式水泵 泵轴呈垂直位置 5. 按比转数分 1)低比转数水泵 比转数nS=4O～80 2)中比转数水泵 比转数nS=8O～150 3)高比转数水泵 比转数nS=150～300;六 离心式水泵的工作参数;3、功率 水泵在单位时间内所做的功的大小叫做水泵的功率。 1） 水泵的轴功率 电动机传给水泵轴的功率，即水泵的轴功率（输入功率） 2） 水泵的有效功率 ;4、效率： 水泵的有效功率与轴功率之比，叫做水泵的效率，用符号;6、允许吸上真空度或汽蚀余量 在保证水泵不发生汽蚀的情况下，水泵吸水口处所允许的真空度，叫做水泵的允许吸上真空度。用符号Hs表示。 水泵吸水口处单位重量的水超出水的汽化压力的富余能量，叫做水泵的汽蚀余量。;第二节 离心式水泵的工作理论及特性曲线;水泵工作时，叶轮传递给水的理论功率为 ;于是 ;3. 离心式通风机理论压头与理论流量的关系式;在几何尺寸、转速以及流体进入叶片运动情况相同的条件下，三种叶片的工作状态分析如下： 1)理论压头的关系 根据离心式水泵欧拉方程分析可知，前弯叶片c2u u2,后弯叶片c2uu2 ，径向叶片c2u =u2。所以前弯叶片产生的理论压头最高，后弯叶片产生的理论压头最低，径向叶片居中。 2)叶轮流道与效率的关系 就叶轮流道阻力而言，后弯叶片因流道长，断面变化的扩散角小，流动结构变化缓慢，所以流动能量损失最小，效率最高。相反前弯叶的流道短而宽，断面变化的扩散角大，流动结构变化剧烈，流动阻力较大，流动损失也大，效率是三种叶片中最低的；径向叶片的叶轮效率居中。;3)理论压头与理论流量的关系 ⑴ 前弯叶片， β2 90o，cotβ20, 故　Hl = A + BQl； 理论压头随理论流量增加而增大，即Hl随着Ql的增加而增加，是一条上升的直线。 ⑵ 径向叶片，　β2＝90o 　cotβ2＝０　B＝０　故Hl=A； 理论压头为定值不变，即Hl不随着Ql的增加而变化　，是一条与横坐标平行的直线。 ⑶ 后弯叶片　　β2 90o cotβ2　0　 B 0 故 Hl = A - BQl；理论压头与理论流量成反比，是一条下降的直线。; 不同叶型叶片工作特性的比较;二、离心式水泵的实际压头及特性曲线 ;2．能量损失的影响 水流经水泵过流部件时的能量损失(水力损失)主要有下列两种： 1)摩擦损失和扩散器损失 摩擦损失为 ;3．离心式水泵实际特性曲线 ;三、 离心式水泵的效率 根据能量损失的形式不同，可将离心式水泵的损失分为机械损失、容积损失和水力损失三种。;Hl/——叶轮叶片有限多时水泵的理论压头， m； Ql/————叶轮叶片有限多时水泵的理论流量，即 ;2．容积损失和容积效率 当水流过叶轮时，由于叶轮对水做功，使水的能量(压力能和速度能)增大。但得到能量后的水，不是全部流到排水管中，而有少量的高压水通过动静部件的间隙( 如在叶轮入口处、平衡孔或平衡盘处以及级间隙等处)重新流回到低压区，使水泵的实际流量小于理论流量。这种因间隙泄漏而造成的能量损失叫做容积损失。 容积损失的大小用容积效率来衡量。 水泵的容积效率为 ;3．水力损失和水力效率 水流过水泵的进口、叶轮、导向器、机壳等过流部件时，因摩擦、扩散、冲击而消耗的能量叫做水力损失。水力损失使水泵的实际压头小于理论压头。 水力损失的大小用水力效率来衡量。 水泵的水力效率为 ;4．水泵的总效率 水泵的总效率η为水泵的有效功率PX(输出功率)与轴功率PZ(输入功率)的比值，即 ; 水泵厂生产的及工程上使用的水泵有各种不同的尺寸和转速。对于不同尺寸和转速的水泵，其工作参数各不相同。但是，彼此相似的水泵，其相应工况参数之间存在着一定的关系，这种关系对于水泵的制造和使用有着重要的意义。;1．几何相似 若叶轮及过流部件几何形状相同，对应尺寸比值为一常数;2．运动相似 在几何相似的两台水泵中，若其对应