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流 体 机 械 辽宁工程技术大学机械工程学院 第六章 流体机械的运行与调节 §6-1 管路特性曲线和工况点 §6-2 水泵的汽蚀 §6-3 泵与风机工况调节 §6-4 泵与风机的联合运行 §6-5 泵与风机运行操作 §6-6 泵与风机的常见问题 §6-7 泵与风机噪声及控制措施 §6-8 泵与风机性能测定 §6-1 管路特性曲线和工况点 一、管路特性 1. 水泵管路 (1)管路特性方程: (2)管路特性曲线: 二、流体机械工况点 工况点：泵的扬程特性曲线或通风机的风压特性曲线与相应管路特性曲线，按同一比例尺画在同一坐标图上所得的交点。 工况参数：工况点所对应的各项参数 §6-2 水泵的汽蚀 二、水泵允许吸上真空度 列吸水池水面0-0与水泵入口截面1-1的伯努利方程，即： 2. 必须汽蚀余量（ NPSHr）： 单位重量液体从水泵吸入口到叶轮叶片进口最低处的压力为饱和蒸汽压时的压力降，称为必须（泵的）汽蚀余量。 四、提高泵抗汽蚀性能的措施 1. 提高有效汽蚀余量的措施 （1）减少吸入管路的阻力损失 （2）装设前置泵 （3）装设诱导轮 （4）采用双重翼叶轮 2. 降低必需汽蚀余量的措施 （1）首级叶轮采用双吸式结构 （2）降低叶轮入口部分液体的流速 （3）选择适当的叶片数和冲角 （4）叶片在叶轮入口处延伸布置 （5）适当增大叶轮前盖板处液流转弯半径 3. 其他措施 （1）叶轮和过流件采用抗汽蚀性好的材料； （2）提高叶轮表面加工精度。 作业： P201 思考题：6-1 习 题：6-1 P124—126 思考题：4-12、4-13、4-17 习 题：4-14、4-16 §6-3 泵与风机工作点调节 一、节流调节 1. 方法： （1）出口端——用于离心式水泵 （2）入口端——用于风机 2. 原理：改变出口或入口上的阀门或闸门的开启度来改变管路阻力大小，使管路特性方程改变，从而改变工况点的位置。 3. 特点：调节简单可靠、经济性差。 二、前导器调节 1. 方法：轴向导流和径向导流 （用于离心式风机） 2. 原理：改变入口导流器的装置角，改变叶轮入口速度三角形，使风机本身特性曲线改变，从而改变工况点的位置。 3. 特点：操作简单方便，可靠，节流损失小，调节范围小。 三、旁通调节 1. 方法：用于锅炉给水泵 2. 原理：在泵的出口管路上安装一个旁通的回流管路，改变旁通管路上的调节阀开启度，改变出水管路的流量，达到调节流量的目的。 3 .特点：操作简单方便，可靠，损失大，效率低，只能用于防止给水泵在小流量区发生汽蚀而设置。 四、改变叶片安装角（动叶）调节 1. 方法：用于轴流式流体机械上 2. 原理：改变叶轮叶片安装角，改变机械本身特性曲线，从而改变工况点的位置。 3. 特点：操作简单方便，可靠，经济性好，调节范围大。 五、液位调节 1. 方法：用于凝结水泵上 2. 原理：改变水泵吸入口的液位高度，利用水泵发生汽蚀，使其性能曲线突然下降的特点，从而改变工况点的位置。 3. 特点：方便自如，经济性好，能自动进行，但水泵容易损坏，水泵必须采用抗汽蚀性能好的材料。 六、变速调节 1. 方法：可用于各种流体机械上 （1）定速电机：液力耦合器、油膜（液粘）滑差离合器、电磁转差离合器 （2）变速电机：变压、转子串电阻（绕线式）、串极（绕线式） 、变极（鼠笼式） 、变频（异步电机） 2 . 原理：比例定律。改变叶轮轴的转速，改变机械本身特性曲线，从而改变工况点的位置。 3 . 特点：可靠性好，经济性好，调节范围大，但结构较复杂，操作复杂。 液力耦合器的特点： 1）可实现无级变速 2）可以满足锅炉点火工况要求 锅炉点火时，要求给水流量较小。使用液力偶合 器，只需降低转速即可满足要求，既经济又安全， 3）可以空载启动，离合方便 利用液力偶合器的充、放油，可实现无油空载启动原动机，离合方便。空载启动电动机，可以减少电动机功率的富裕量，降低造价，节约能耗。 4）可以隔离振动 液力偶合器的泵轮与涡轮没有任何机械连接。 5）对动力过载起保护作用 液力偶合器是柔性传动，工作时有滑差。如输出轴上的阻力矩突然增大，滑差增大，甚至制动，而此时原动机仍继续运转，只是速比i=0，涡轮停止转动。 6）液力偶合器运转时，有一定功率损失 液力偶合器传动时有功率损失。运转中的液力偶合器还有液体的流动阻力损失、轴承、密封等机械损失、容积损失、勺管损失等。 7）需要增设辅助设备(增速齿轮、冷油器、伺服机等)，增加了设备费用。 七、改变叶轮直径调节 1. 切割定律 1）低比转数叶轮：由于叶轮流道形状窄而长，当切割量不大时，出口宽度基本不变，即b2=b2。故当转速不变时，叶轮外径由D