任务七叶片泵相似理论项目四机组选型与配套.ppt

任务七叶片泵相似理论一、叶片泵相似理论运用由于系内液体流动的复杂性。目前叶片系的工作性能或参数单纯凭借理论分析是不能准确地求得备答的，多需要依靠模型试验研究来解决。如何将原型泵缩小或做大为模型系以及如何将模型系的试验结果接算到原型泵上去，便要用到叶片泵相似理论。相似理论建立在流体力学相似理论的基础之土。广泛应用于水泵的设计运行和试验等方面。应用相似理论可以解决以下三个方面的问题：任务七叶片泵相似理论（1）通过模型试验进行新产品的设计。（2）根据优选的水力模型，按相似律换算进行相似设计，换算出所要设计的水泵尺寸和性能。（3）对同一台水泵，在某些参数（转速n、叶轮直径D以及液体密度ρ等）改变时，确定水泵性能的变化。1、相似条件两台水泵相似，必须满足以下三个相似条件。任务七叶片泵相似理论1）几何相似：两台水泵过流部件任何对应尺寸的比值相等，对应点的同名角相等，糙率相等。任务七叶片泵相似理论在工艺上要做到相对糙率相等尚有一定困难，但在几何相似中稳率占次要地位，为了简化起见，可忽略其影响。任务七叶片泵相似理论2）运动相似：两台水泵叶轮相应点上液体的同名速度方向一致，大小成同一比例，就是对应点上的速度三角形相似。任务七叶片泵相似理论3）动力相似：两台水泵对应点所受力的性质和方向相同，大小成同一比例。用向量表示液流运动中的作用力作用在液体中的力有惯性力、压力重力、黏性力等。这些力同时调足动力相似是有困难的，必须根据具体情况，按试验要求.抓住起主导作用的某种力或某些力满足相似条件，而忽略一些次要的因素。任务七叶片泵相似理论2、相似律满足相似条件的两台泵，其主要性能参数之间的关系称为水泵的相似律，它是相似原理的具体体现。相似律主要包括第一、第二、第三相似律。1）第一相似律第一相似律表示原型泵与模型泵流量之间的关系。上式表明两台相似水泵的流量与转速及容积效率的次方成正比，与叶轮外径的三次方成正比，此式也称为流量相似律。任务七叶片泵相似理论2）第二相似律第二相似律表示原型泵与模型泵扬程之间的关系。上式表明两台相似水泵的扬程与叶轮外径及转速的二次方成正比，与水力效率的一次方成正比，此式也称为扬程相似律。3）第三相似律第三相似律表示原型泵与模型泵轴功率之间的关系。上式表明两台相似水泵的轴功率与叶轮外径的五次方成正比，与转速的三次方成正比，与机械效率成反比，与液体的密度及重力加速度的乘积成正比，此式也称为功率相似律。任务七叶片泵相似理论当原型泵与模型泵的尺寸相差不大，且转速相差也不大时，则各种效率可近似看成相等。若ρｇ＝ρＭｇＭ，则三组相似律公式可简化为简化任务七叶片泵相似理论3、比例律同一台水泵在不同转速下运行，由相似律可得水泵的流量、扬程、轴功率与转速的关系，称为比例律，它是相似律的一个特例。任务七叶片泵相似理论说明同一台水泵，当转速改变时，流量与水泵转速的一次方成正比:扬程与水泵转速的二次方成正比；轴功率与水泵转速的三次方成正比。比何律在泵站设计和管理运行中星有用处。它可以反映出转速改空时水泵性体变化的规律，可用来进行变速调节计算。由于水聚的机械损失随水系转速的提高面增大.故比例律只适用于转速相差不大的场合，4、叶片泵的比转速由于叶片泵的叶轮构造、性能及尺十大小各不相同，为了对叶片泵进行分类。将同类型水泵组成一个系列，便于水泵设计和使用，这就需要一个综合指标作为相似准数，对水泵进行比较和分类，这个数就是水泵的比转速，用符号ns来表示。对于双吸泵，流量应以Q/2代入计算。对于多级泵，扬程应以H/i（i为叶轮级数）代入计算。任务七叶片泵相似理论任务七叶片泵相似理论1.比转速ns公式由简化后的第一、第二相似律得:将以上两式联立消去线性尺寸.再开四次方，可得:任务七叶片泵相似理论上式表示两台工况相似的水泵.它们的流量、扬程和转速一定符合式中所示关系,即将工况相似水泵的性能参数值代人式中计算所得的值是相同的。为此，我们把叶片泵分为若干相似水泵群，在每一个相似水泵群中投用一台标准模型泵做代表，用它的几个主要性能参数来反映该群相似水泵的共同特征和叶轮形状。标准模型泵可看作在最高效率下,扬程HM=1m，有效功率PuM=0.735kW(1马力),流量QM=0.075m/s.该模型泵的转速就称为与它相似的实际水泵的比转速。任务七叶片泵相似理论将式中模型泵的转速nM用ns表示,并整