泵与风机4-1损失和效率.pptVIP

第四章 泵与风机的性能 第一节 损失 与 效率 前面去掉了HT?下标?，现在再去下标T。 在一开始我们讲过，本课程的主要目的是提高泵与风机的效率，而效率包含两方面的含义：设计效率和运行效率，而设计效率是基础，知道了在设计中应从哪几方面着手，才能在运行中有效地提高效率。 效率和损失是相互对应的，损失增加，效率就降低。现在我们先看看在泵与风机中哪些地方存在损失，只有找到了损失出现在什么地方，才能知道如何减小这些损失。 主要损失有(以泵为例)： 1. 机械损失：包含机械摩擦损失和圆盘损失，这一损失主要表现在消耗功率，与泵的扬程和流量无关，所以，可看作是纯功率损失。 2. 泄漏损失：由于在泵中有压差，也有缝隙，就存在泄漏的条件，从而使Q减小，引起有效功率的降低，可看作是只与流量有关的损失。 3. 流动损失：流体有粘性，流动有阻力，可能在入流角度不合适时还存在冲击，这些损失都会使泵的扬程降低，引起有效功率的减小，这些损失统称为流动损失，可看作是只与扬程有关的损失。 下面分别讨论。 一、机械损失与机械效率圆盘损失： 压力不同，有回流→有损失→圆盘损失。 不管有无流量输出，只要有流体，即有此项损失。 所以是纯功率损失，计入机械损失。 其大小率叶轮与机壳之间的间隙大小、形状、表面光洁度有关，还与?、n、D2、ρ等因素有关。 一、机械损失与机械效率圆盘损失： 圆盘损失。 一、机械损失与机械效率圆盘损失： ?Pm2≈(2～10%)P ?Pm=?Pm1＋?Pm2 机械损失的大小用机械效率来表示： 二、容积损失及容积效率 流体从高压区侧通过运动部件与静止部件之间的间隙泄漏到低压区，从而使流量有一定的损失，使QQT，?Q叫容积损失。 它只与流量有关，所以也叫流量损失。 二、容积损失及容积效率 在这些泄漏损失中，以1)和2)项为大。 书上有很多公式，但精度都不理想，因为实际情况很复杂，如紧盘根。 但我们可根据流体力学，给出一个定性的公式。 根据流体力学，泄漏量与高差的二分之一次方成正比，即： 二、容积损失及容积效率 其大小可用容积效率来表示： 三、流动损失与流动效率 是指流体在流动时，流体与流体、流体与固体之间的摩擦阻力损失和局部阻力损失，以及由于在非设计工况下运行时产生的冲击损失。 1. 流动阻力损失 三、流动损失与流动效率 2. 冲击损失 泵与风机在设计工况下运行时，Q=Qd, ?1=90?,?1=?1g,流体沿叶轮型线的切线方向进入叶轮,不会产生冲击 但当Q≠Qd时,是否会产生冲击呢? 首先看流量发生变化时,进出口三角形的变化情况。 一般认为，流量变化时，进口三角形的?1不变，而出口三角形的?2不变。即 三、流动损失与流动效率 可以看出，入口三角形的变化对HT无影响，但出口三角形的变化却能影响HT Q增加时，v2uv2u, HT减小； Q减小时，v2uv2u, HT增加。 也就是说，扬程是随流量的增加而减小的。记！ 三、流动损失与流动效率 再由入口三角形的变化可知，在QQd时，即流动方向不沿叶片入口处的切向进入叶轮，会在云的背面产生漩涡。反之，在QQd时，，即流动方向也不沿叶片入口处的切向进入叶轮，会在云的正背面产生漩涡。 可见，只要流量不等于设计流量，就会产生冲击，引起冲击损失。其大小可用下式表示： 三、流动损失与流动效率 总的流动损失为上述三项之和： 三、流动损失与流动效率 流动损失的大小可用流动效率来表示： 四、总效率 现在已去掉了HT?和QT的全部下标，即去掉了前面所做的两个假设，亦即已经把能头和流量的理论值变成了实际值： 四、总效率 它们之间的组合反映在泵与风机的总效率上： 四、总效率 离心泵的效率一般在0.62～0.92之间; 轴流泵的效率一般在0.74～0.89之间; 离心风机的效率一般在0.5～0.9之间; 小型轴流风机的效率一般在0.5～0.6之间; 大中型轴流风机的效率一般在0.6～0.9之间。 * * 第四章 泵与风机的性能 第四章 泵与风机的性能 第一节 损失与效率 第四章 泵与风机的性能 第一节 损失与效率 第四章 泵与风机的性能 第一节 损失与效率 第四章 泵与风机的性能 第一节 损失与效率 第四章 泵与风机的性能 可见，?Pm2正比于D25、n3,在提高泵的扬程时,如用增加D2的方法，则圆盘损失将大幅度增加，而用提高转速的方法来提高扬程，其损失增加的强度将好得多。 第一节 损失与效率 第四章 泵与风机的性能 降低机械损失的方法,看书。 第一节 损失与效率 第四章 泵与风机的性能 主要泄漏处有： 1)叶轮入口处的间隙(p61 ～ 62，图4-3～4); 2)平衡轴向力装置的泄漏孔； 3)多级叶轮后一级向前一级的泄漏 可以看出，这些损失与机械损失互有矛盾，减小这一项，可能会