[工学]泵与风机课件2--泵与风机的叶轮理论.ppt

例题1：已知某离心泵，输送清水时扬程为30米，现用该泵输送煤油，问输送煤油时扬程为多少？例题2：现有一台蜗壳式离心泵，转速n=1450r/min,qvt=0.09m3/s,D2=400mm, D1=140mm,b2=20mm,β2a=250,z=7,v1u∞=0,计算无限多叶片叶轮的理论扬程HT∞（不计叶片厚度的影响） 解： 例3：已知某离心泵，由于用的时间太久，铭牌看不清楚，请问接电源时，如何知道泵的转向正确？例4：现有一离心风机，D2=500mm，β2a=500转速n=1480r/min,出口轴面速度20m/s,流量与转速不变的情况下，现采用β2a=1350的叶轮,获得相同全压时，风机外径应为多少？ 例5：现有一离心泵，D2=320mm，D1=120mm，转速n=1450r/min,qvt=180m3/h, b2=15mm, 叶片出口厚度10mm，β2a=22.50,z=7,v1u∞=0,计算有限多叶片叶轮的理论扬程HT 2、?2a?对HT?的影响 　　为提高理论扬程HT?，设计上使?1≈90?。则在转速n、流量qV、叶轮叶片一定的情况下，有： 　（1）后弯式（ ?2a?＜90?） ∵ctg?2a?＞0（减函数） ∴ ?2a?越小， ctg?2a?越大 ，HT?越小 当ctg?2a?=u2/v2r∞ HT?=0，此时为?2a?的最小值。 2、?2a?对HT?的影响 　　为提高理论扬程HT?，设计上使?1≈90?。则在转速n、流量qV、叶轮叶片一定的情况下，有： 　（2）径向式（ ?2a?=90?） ?2a? =90，ctg?2a?=0，HT?=u22/ g 2、?2a?对HT?的影响 　（3）前弯式（ ?2a?＞90?） ∵ctg?2a?＜0（减函数） ∴ ?2a?越大， ctg?2a?越小 ，HT?越大 当ctg?2a?=-u2/v2r∞ HT?= 2u22/ g ，此时为?2a?的最大值。 2、?2a?对HT?的影响 ①. ?2a?↑→HT? ↑； ②. ?2a?min→HT?min =0 →违反了泵与风机的定义； 结论： ③. ?2a?max→Hst?min=0 →违反了泵与风机的定义。（?） 　　为提高理论扬程HT?，设计上使?1≈90?。则在转速n、流量qV、叶轮叶片一定的情况下，有： 3、?2a?对Hst?及Hd?的影响 定义反作用度： ?1u =0，?1r≈?2r 显然τ应在（0，1）之间。 (1, 1/2), 后弯式叶轮， ?2a? ?(?2a?min,90?) ① τ? 1/2, 径向式叶轮， ?2y? =90? (1/2 ,0), 前弯式叶轮， ?2a??(90?,?2a?max) 结论： ?2a?max 各种?2a?时的速度三角形及Hd?、Hst?的曲线图 ?2a?min 90? u2=c ?2y?max ???2? w??2? ? =1 u2=c HT? Hd? ? =1/2 ?2a?min ??2? w?2? w2? ?2? 3、?2y?对Hst?及Hd?的影响 结论： 小，后弯式叶轮 大，前弯式叶轮 ② HT? ?2a?max 各种?2a?时的速度三角形及Hd?、Hst?的曲线图 ?2a?min 90? u2=c ?2y?max ???2? w??2? ? =1 u2=c HT? Hd? ? =1/2 ?2a?min ??2? w?2? w2? ?2? 3、?2y?对Hst?及Hd?的影响 后弯式叶轮，Hd? ＜ Hst? ③ 径向式叶轮，Hd? = Hst? 前弯式叶轮， Hd? ＞ Hst? 4、讨论 　　1°从结构角度：当HT?=const.，前向式叶轮结构小，重量轻，投资少。 　　2°从能量转化和效率角度：前向式叶轮流道扩散度大且压出室能头转化损失也大；而后向式则反之，故其克服管路阻力的能力相对较好。　　 　　3°从防磨损和积垢角度：径向式叶轮较好，前向式叶轮较差，而后向式居中。 　　4°从功率特性角度：当qV?时，前向式叶轮Psh?，易发生过载问题。 　 （1）为了提高泵与风机的效率和降低噪声，工程上对离心式泵均采用后向式叶轮； 　 （2）为了提高压头、流量、缩小尺寸，减轻重量，工程上对小型通风机也可采用前向式叶轮； 　　 　 （3）由于径向式叶轮防磨、防积垢性能好，所以，可用做引风机、排尘风机和耐磨高温风机等。 5、叶片出口安装角的选用原则 表1-1 一些叶片形式