第三章 泵与风机的复习要点及例题
泵与风机复习笔记

绪论★1、泵与风机是将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能从而实现流体定向输运的动力设备。
输送液体的为泵,输送气体的为风机,液体和气体均属流体,故泵与风机也称为流体机械。
2、泵输送的介质除水外,还有油、酸液、碱液及液固混合物,以及高温下的液态金属和超低温下的液态气体。
★1、泵与风机的分类:按产生压力的大小分为:⑴泵按产生压力的大小分:①低压泵:压力在2Mpa以下②中压泵:2~6Mpa ③高压泵:6MPa以上⑵风机按产生全压的大小分为:①通风机:全压p<15kPa②鼓风机:15~340kPa③压气机:p>340kPa ⑶通风机按产生全压的大小分为:①低压离心通风机:p<1kPa②中压离心:1~3kPa③高压离心:3~15④低压轴流通风机:<0.5⑤0.5~5。
按工作原理分类:⑴叶片式泵与风机:都具有叶轮,叶轮中的叶片对流体做功,使流体获得能量。
按其获得能量的方式不同分为离心式、轴流式、斜流式。
①离心式泵与风机:工作原理:利用旋转叶轮带动流体一起旋转,借离心力的作用,使流体的压力能和动能得到增加,流体沿轴向进入叶轮转90度后沿径向流出。
优点:性能范围广、效率高、体积小、重量轻,能与高速原动机直联。
②轴流式:工作原理:利用叶轮上的翼型叶片在流体旋转所产生的升力使流体的能量增加。
流体沿轴向进入叶轮并沿轴向流出。
优点:与离心式相比,流量大、压力小,一般用于大流量低扬程。
大容量机组中的循环水泵及引送风机。
③斜流式(混流式)泵:工作原理:部分利用了离心力,部分利用了升力,在两种力的共同作用下,输送流体,并提高其压力,流体轴向进入叶轮后,沿圆锥面方向流出。
⑵容积式:因工作方式的不同,分为往复式和回转式。
①往复式(包括活塞式、柱塞式、隔膜式):工作原理:利用工作容积周期性的改变来输送流体,并提高其压力。
②回转式:工作原理:利用一对或几个特殊形状的回转体如齿轮、螺杆或其它形状的转子在壳内作旋转运动来输送流体并提高其压力。
流体力学泵与风机期末复习重点总结

流体力学泵与风机期末复习重点总结流体力学泵与风机期末复习重点总结一、引言流体力学泵与风机是在流体力学领域中非常常见的装置,广泛应用于工程领域,如水泵、空调风机、离心风机等。
熟练掌握流体力学泵与风机的基本原理和性能特点,对于工程师和研究人员来说是非常重要的。
本文将对流体力学泵与风机的期末复习重点进行总结,帮助读者快速回顾和掌握相关知识。
二、流体力学泵的基本原理流体力学泵是一种能够将流体从低压区域输送到高压区域的装置。
其基本原理是利用泵的叶轮运动与流体之间的相互作用来实现流体的输送。
在泵的叶轮中,流体由低压区域进入,受到叶片的作用而增加了动能,然后被推向高压区域。
流体在泵内的流动过程中,需克服摩擦阻力和叶轮的转动阻力,从而提供功率。
三、泵的性能特点及分类1. 泵的扬程和流量特性:泵的扬程和流量是泵性能的两个重要指标。
扬程表示泵能够提供的压力能力,流量表示泵单位时间内输送流体的量。
泵的性能曲线反映了扬程和流量之间的关系,帮助人们了解泵在不同工况下的表现。
2. 泵的效率:泵的效率是指泵转换输入功率和输出功率之间的比值。
有效高效的泵可以提供更大的流量,同时减少能源的消耗。
泵的效率与流量、扬程等参数有关。
3. 泵的分类:根据其结构和工作原理不同,泵可以分为离心泵、容积泵、轴流泵等多种类型。
离心泵是最常见的类型,通过旋转叶轮产生离心力将流体推向出口。
容积泵利用容积的变化来实现流体输送。
轴流泵则是通过推力来推动流体。
四、风机的基本原理及特点风机是一种将气体(如空气)转化为动能的装置,常用于通风、循环等工程领域。
风机与泵类似,但在工作原理和性能特点上有所不同。
1. 风机的工作原理:风机通过旋转叶轮产生了气流的动能,然后将其传递给周围的空气,使空气流动起来。
在风机内部,气流具有一定的压力差,使得气体在风机内不断循环流动。
2. 风机的性能特点:与泵相比,风机的压力增加较小,但流量较大。
风机性能的评估指标主要包括气流量和压力增加。
3第三章 泵与风机的叶片理论

离心力
压力增加
第一节 流体在离心式封闭叶轮中的获能分析
2. 单位重力作用下流体的动能增量
第二节 流体在叶轮中的运动及速度三角形
一、流体在离心式叶轮中的运动分析
3. 单位重力作用下流体的总能头
讨论:流体获能与旋转速度、叶轮内直径、外直径 的关系?
流体在叶轮内的运动是一种 流体 在叶轮内的运动是一种复合运动 复合运动,即 ,即: : uw
第四节 离心式叶轮的叶片形式
第四节 离心式叶轮的叶片形式
离心泵,一般采用后弯式 (1)从流体所获得的扬程看,前向叶片最大, 径向叶片稍次,后向叶片最小。 (2)从效率观点看,后向叶片最高,径向叶片 从效率观点看 后向叶片最高 径向叶片 居中,前向叶片最低。 (3)从结构尺寸看,在流量和转速一定时,达 到相同的压力前提下,前向叶轮直径最小,而 径向叶轮直径稍次,后向叶轮直径最大。 (4)从工艺观点看,直叶片制造最简单。 流动液体,功率大,为提高效率,降低轴功率。 离 风机 离心风机,三种叶型都有。 种叶型都有 要求高效低噪,采用后弯; 要求总风压高,前弯; 要求不易积灰,径向,如排粉机。
第三节 叶片式泵与风机的基本方程
三、基本方程式分析 1. 预旋的存在及其对理论扬程的影响: 进入叶轮前的旋转运动称为预旋 分为正预旋( α1∞为锐角),负预旋( α1∞为钝角) 预旋发生的原因很复杂,至今无定论 预旋发生的原因很复杂 至今无定论 预旋可以改善流体流动,但会影响理论扬程
绝对速度角 相对流动角
对于水泵:ψ1 =0.75~0.88 ψ2 =0.85~0.95
当流体径向进入叶轮,通 常选用α1为佳
第三节 叶片式泵与风机的基本方程
基本方程式(欧拉方程)
第三节 叶片式泵与风机的基本方程
《泵与风机》第三章—相似理论在泵与风机中的应用

3.4 比转速 3.5 无因次性能曲线 3.6 通用性能曲线
3.1 相似条件
一. 几何相似
几何尺寸成比例且比值相等;
b1 p b1m b2 p b2m D1 p D1m D2 p D2m Dp Dm const
对应角度、叶片数相等
1 p 1m
2 p 2m
雷诺数Re:惯性力和黏性力的准则数 且Re>105时 自模化状态 泵与风机的流动满足自模化条件,则动力相似 自动满足。
3.2 相似定律—性能参数间的相似关系
一. 流量相似关系
qv A2v2mv D2b2 2v2mv
qVp qVm
如几何相似 如运动相似
D2 pb2 p 2 p v2 mpVp D2mb2m 2mv2mmVm
qV p qVm ( D2 p D2 m )
3
p qVp H pmmVmhm Pm m qVm H mmpVphp
Pp
n p vp nm vm
2
hp ( ) ( ) Hm D2m nm hm
Hp D2 p np
2
p D2 p Pm m D2 m
Pp
5
n p mm n m mp
3
几何尺寸比的五次方,转速比的三次方,密度比的一次 方成正比,机械效率比的一次方成反比
几何相似, 运行工况相似
qVp qVm
Hp
容积效率和流动效率相等; 转速相差不大时(比值为1~2) 机械效率相等。
qV qV D 3n D 3n const 2 p 2 m
泵与风机
Pump and Air-blower
上海电力学院 能源与环境工程学院 工程热物理学科
《泵与风机_》思考题

《泵与风机_》思考题1.泵与风机可以分为哪几大类?发电厂主要采用哪种类型的泵与风机?为什么?答:a、按压力等级分类(1)泵:①高压泵: ≥6MPa;②中压泵: 2~6MPa;③低压泵:≤2MPa(2)风机:①空压机:≥340kPa;②鼓风机:15~340kPa;③通风机:≤15kPab、按工作原理分类(1)水泵:① 叶片式:离心式;轴流式;混流式;旋涡式② 容积式:往复式(活塞式、柱塞式等),回转式(滑片式、螺杆式等)③ 其他类型:真空泵、射流泵等(2)风机:① 叶片式:离心式;轴流式;混流式② 容积式:往复式(活塞压气机),回转式(罗茨式、螺杆式等)发电厂中主要采用轴流十风机作为锅炉送,引风机,用轴流式水泵作为循环水泵。
与离心式泵与风机相比轴流式泵与风机除了具有流量大,扬程(风压)低的特点外,在结构上还具有一下特点:1结构简单,紧凑,外形尺寸小,重量轻。
2动叶可调轴流式泵与风机,由于动叶安装角可随外界负荷的变化而改变,因而变工况时调节性能好,可保持较宽的高效工作区3动叶可调轴流式泵与风机因轮毂中装有叶片调节机构,转子结构较复杂,制造安装精度要求高4噪声较大。
2.泵与风机有哪些主要的性能参数?铭牌上标出的是指哪个工况下的参数?答:1.流量:泵与风机在单位时间内所输送流体的体积或质量2.扬程:单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量压力:单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量3.转速:旋转机械在单位时间内的转动次数4.汽蚀余量:水泵叶轮进口处单位质量液体所必需具有的超过其汽化压力的富余能量5.功率:设备或装置系统的单位时间能耗值6.损失和效率:设备或装置系统内存在各种损失,其输出功率与消耗功率值不相等,两者之比称为效率铭牌上标出的都是指额定工况下的参数3.水泵的扬程和风机的全压两者有何区别及联系?答:扬程:单位质量液体流过水泵叶轮所增加的能量压力:单位质量气体流过风机叶轮所增加的能量4.离心式泵与风机有哪些主要部件?各有何作用?答:1叶轮:将原动机的机械能传递给流体,使流体获得压力能和动能2吸入室:以最小的阻力损失,引导液体平稳地进入叶轮,并使叶轮进口处的液体流速分布均匀。
第三章 相似理论在泵与风机中的应用

D2 p 2 n p 2 D2 m nm
H 2 D2 n 2 m p
H 2 D2 n 2 p
ρp ρm
D2 p 2 n p 2 D2 m nm
p
2 ρD2 n 2 m
2 ρD2 n 2 p
ρp ρm
D2 p 5 n p 3 D2 m nm
P 5 ρD2 n 3 m
P 5 ρD2 n 3 p
二、改变几何尺寸时各参数的变化 如果两台泵与风机的转速相同,且输送相同的流体 如果两台泵与风机的转速相同,
pp pm
p = ρgH
=
ρp ρm
(
D2 p 2 n p 2 η hp D2 m nm η hm
) ( )
三、功率相似关系 泵与风机的轴功率
ρgqv H η ρgq H = ηmηvvηh
pp pm
在相似工况下, 在相似工况下,轴功率相似关系
qvp qvm Hp Hm
pp pm
=
( )
=
ρ p qvp H pη mmη vmη hm ρ m qvm H mη mpη vpη hp
n qv
(1.2 p / ρ ) 3 / 4
三、比转速的应用 1、用比转数对泵与风机进行分类
n s n s n s 泵 n s n s n s = 30 − 300 : 离心式
ny = 2.7 − 12 : 前弯式离心风机 风机ny = 3.6 − 16.6 : 后弯式离心风机 = 500 − 1000 : 轴流式 ny = 18 − 36 : 轴流式风机 = 30 − 80 : 低比转速离心式 = 80 − 150 : 中比转速离心式
np nm qvp qvm Hp Hm pp pm Pp Pm
泵与泵站复习资料

泵于泵站复习:一.概述内容:1.泵与风机:1)泵:输送液体的机械(水、油);2)风机:输送气体的机械(空气、烟气、煤粉/空气混合物);3)泵与风机都是提高机械能的设备;4)泵与风机区别的缘故是因为气体和液体的密度和压缩性有显然的不同2.泵的作用:从低处输送到高处,从低压送至高压,沿管道送至较远的地方;为达到此目的,必须对流体参加外功,以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。
3.表压和真空度:e.g.某台离心泵进、出口压力表读数分离为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。
若当地大气压力为760mmHg,试求它们的绝对压力各为若干(以法定单位表示)?解泵进口绝对压力P1=760-220=540mmHg=7.2*104Pa泵出口绝对压力P2=1.7+1.033=2.733kgf/cm2=2.68*105Pa其中kgf表示千克力,1kgf=9.8N;1mmHg=0.133kpa第 1 页/共7 页4.伯努利方程1),适用于不可压缩非粘性的流体。
Gz为单位质量液体所具有的位能p/ρ为单位质量液体所具有的静压能因质量为m、速度为u的流体所具有的动能为mu2/2,u2/2为单位质量流体所具有的动能作用:分析和解决流体输送有关的问题,用于液体流动过程中流量的测定,以及调节阀流通能力的计算2)按照伯努利方程可以知道,倘若想从下向上送水,倘若不开泵,得到上面的流速不存在,因此表明,泵是流体输送机械,能够对流体做功,提供能量第一节:水泵与水泵站1.环境工程给排水主要包括:给水输送、污水排放、单元设备进水、冲洗2.泵:是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增强。
3.泵在各个部门的应用。
异常耗电4.泵站;由形式和规格不同的多个泵单元组成的有机枢纽5.市政给排水:取水泵站:一级;输送至用户:二级泵站6.泵是生产设备中主要能源消耗者(95—98%)——所以合理设置是降低能源消耗的主要途径7.发展趋势:大型化容量化;高扬程化高速化;系列化,通用化,标准化——三化8.泵的分类:按驱动主意分:电动泵和水轮泵等;按结构可分:单级泵和多级泵;按用途可分:锅炉给水泵和计量泵等;按输送液体的性质可分:水泵、油泵和泥浆泵等。
泵与风机考试试题,习题及复习资料

泵与风机考试试题一、简答题(每小题5分,共30分)1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同,为什么?2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。
3、简述泵汽蚀的危害。
4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有一台泵运行时的工作点5、泵是否可采用进口端节流调节,为什么?6、简述风机发生喘振的条件。
二、计算题(每小题15分,共60分)1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm,叶轮出口宽度b2=50mm,叶片厚度占出口面积的8%,流动角β2=20︒,当转速n=2135r/min时,理论流量q VT=240L/s,求作叶轮出口速度三角形。
2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h,阀门前后压强差为980700Pa,此时泵运行效率η=75%,若水的密度ρ=1000kg/m3,每度电费0.4元,求:(1)节流损失的轴功率∆P sh;(2)因节流调节每年多耗的电费(1年=365日)3、20sh-13型离心泵,吸水管直径d1=500mm,样本上给出的允许吸上真空高度[H s]=4m。
吸水管的长度l1=6m,局部阻力的当量长度l e=4m,设沿程阻力系数λ=0.025,试问当泵的流量q v=2000m3/h,泵的几何安装高度H g=3m时,该泵是否能正常工作。
(当地海拔高度为800m,大气压强p a=9.21×104Pa;水温为30℃,对应饱和蒸汽压强p v=4.2365kPa,密度ρ=995.6kg/m3)4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵,共有8级叶轮,当转速为n=5050r/min,扬程H=2523m,流量q V=576m3/h,试计算该泵的比转速。
三、分析题(每小题5分,共10分)1、某风机工作点流量为q V A,现要求流量减小为q V B,试在同一幅图上,标出采用出口端节流调节、变速调节的工作点,并比较两种调节方法的经济性。
2、某泵向一密闭的压力容器供水,当压出容器内压力下降,其它条件不变时,图示泵工作点的变化。
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第三章离心式泵与风机的性能对泵与风机性能的掌握是至关重要的,因为泵与风机性能的好坏直接影响着它能否满足生产过程的需要,以及生产过程的安全性、可靠性和经济性。
性能参数和性能曲线是泵与风机性能的具体体现。
本章讨论的是离心式泵与风机的性能。
一、重点、难点提示1.重点(1)功率、效率和损失(2)性能曲线(3)相似定律和比例定律(4)比转速(5)汽蚀2.难点(1)三种损失的产生原因、影响因素和减少损失的主要措施(2)如何由理论流量与理论扬程(或理论全压)性能曲线定性分析得到实际性能曲线(3)相似定律(特别是比例定律)的应用(4)比转速的概念和计算(5)汽蚀性能参数之间的关系和计算3.考核目标(1)熟知有效功率、轴功率和原动机功率的概念及计算公式,能熟练进行计算。
(2)能画出泵与风机能量平衡图,并能标示出各损失、相应效率和功率。
(3)理解三种损失产生的原因,知道各损失的大小主要与哪些因素有关,知道提高各相应效率的主要措施。
(4)知道离心式泵与风机性能曲线的典型形状和特点,知道热力发电厂主要的泵对q~曲线形状的要求。
HV(5)知道三个相似条件的含义,熟记相似定律公式,明确相似定律的使用条件,能熟练地应用比例定律进行计算,能正确地画出不同转速下的性能曲线,知道通用性能曲线的绘制方法和示意形状。
(6)理解比转速的含义,熟记比转速的计算公式,记住对比转速计算的几点说明,了解比转速的主要用途。
(7)了解风机无因次性能曲线的作用,掌握风机无因次性能参数与有因次性能参数之间的转换关系,掌握风机无因次性能曲线与有因次性能曲线之间的转换关系,能根据风机无因次性能曲线计算、选择风机的型号。
(8)理解泵发生汽蚀的主要原因,掌握泵发生汽蚀时的主要特征与危害,掌握有关汽蚀性能参数的基本概念、计算关系式,能根据泵的汽蚀性能参数计算确定泵的几何安装高度,记住泵发生汽蚀的判别式,能根据泵的汽蚀性能参数和泵的运行情况计算判断是否发生汽蚀,熟悉热力发电厂中主要泵的抗汽蚀措施。
二、知识点精析1.功率、效率和损失(1)功率功率是比较熟悉的物理参数,泵与风机的功率分有效功率、轴功率、原动机功率等,没有明确指明时,泵与风机的功率一般是指泵与风机的轴功率。
有效功率是指单位时间内流经泵与风机的流体实际得到的能量。
轴功率是指由原动机传递到泵与风机轴上的功率,它是泵与风机的输入功率。
原动机功率又分原动机输出功率和输入功率,没有明确指明时,原动机功率是指原动机输出功率,热力发电厂中泵与风机的原动机主要是电动机,大容量机组的锅炉给水泵常采用小型汽轮机作为原动机。
泵与风机各种功率的计算式汇总如表3-1所示。
表3-1 泵与风机各种功率计算公式汇总表上述公式中流量V q 的单位均为m 3/s ,风机全压p 的单位均为P a ,计算时应注意流量和风机全压的单位。
上述公式虽然较多,但是理解了泵与风机的流量、扬程(全压)和各种功率的概念后,记忆非常简单。
在解题计算时,经常有人把泵功率计算式中的分子H gq V ρ与风机功率计算式中的分子p q V 混为一谈,虽然计算结果多数是正确的,但是这属于有关概念不清楚,因为泵没有全压p 这个性能参数,风机也没有扬程H 这个性能参数。
【例题3-1】某台IR125-100-315型热水离心泵的流量为240 m 3/h ,扬程为120m ,泵效率为77%,热水温度为80℃,密度为970kg/ m 3,试计算该泵有效功率和轴功率的大小。
解:06667.03600240==V q (m 3/s ) 该泵有效功率为:1.76100012006667.081.99701000=⨯⨯⨯=Hgq P V e ρ=(kW )该泵轴功率为:9.9877.01.76===ηeP P (kW ) 【例题3-2】某台离心通风机的额定参数为:流量44090 m 3/h ,全压105mmH 2O ,风机效率0.88。
采用联轴器直联传动,ηtm =0.98,取电动机容量富余系数k=1.15,问该风机应选用多大容量的电动机?解:25.12360044090==V q (m 3/s ) 1029797.9105=⨯=p (P a )电动机的容量应为:8.1698.088.010********.1215.11000=⨯⨯⨯⨯==tm V g p q k P ηη(kW ) 说明:电动机的容量一般是指电动机的铭牌额定输出功率,在工程实际中,进行了上述计算后,应查阅有关电动机产品系列,选用容量等级等于或略大于16.8kW 的电动机,对于本题可选用容量为18.5 kW 的电动机。
风机全压单位换算是1 mmH 2O 等于9.797P a ,工程计算时可取10P a 。
【例题3-3】某电厂循环水泵的电动机输入功率为1720 kW ,电动机效率为0.90,直联传动效率为0.98,泵的扬程为20m ,循环水的密度为1000 kg/m 3,问该循环水泵的流量为多少立方米/小时(取泵的效率为0.78)?解: 由公式gtm V g H gq P ηηηρ1000'=得: 6.0312081.91000172090.098.078.010001000'=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==gHP q g g tm V ρηηη(m 3/s ) 21712=(m 3/h )(2)损失与效率泵与风机的损失按其性质可以分为机械损失、容积损失和流动损失三种,损失的大小可以用损失掉的功率和相应的效率来衡量,三种损失与三种效率的关系可以用下列一组公式来表示,根据容积效率和流动效率的含义,式中还列出了容积效率与泄漏流量、流动效率与扬程(或全压)的关系。
P P P P P P P m m m m 21∆-∆-=∆-=η (3-1) VV V VT V m V m V q q q q q P P P P P ∆+==∆-∆-∆-=η (3-2) ()泵T V m e V m h V m h H H P P P P P P P P P P P =∆-∆-=∆-∆-∆-∆-∆-=η (对于风机时为T p p ) (3-3)h V m e PP ηηηη== (3-4) 机械损失包括两部分:一部分是轴承和轴封处的机械摩擦损失ΔP m ,1,主要与轴承、轴封的结构形式以及流体密度有关;另一部分是叶轮的圆盘摩擦损失ΔP m ,2,其大小与叶轮直径的五次方、转速的三次方成正比,与叶轮腔室的具体结构也有关系。
这两种损失都有一个共同的特点,就是它们的大小与泵(或风机)的流量和扬程(或全压)无关。
由于泵与风机动静部件之间存在着一定的间隙,从叶轮那里得到能量的流体会从间隙的高压侧流向低压侧,并把部分能量消耗在克服流经间隙时的摩擦阻力,从而导致的能量损失称为容积损失。
容积损失主要与泄漏流量有关,而泄漏流量主要与间隙大小、长度等结构形式以及间隙两侧的压差有关。
发生泄漏的主要部位是叶轮入口密封环处和轴向推力平衡装置处(对于风机由于轴向推力较小,多采用轴向推力轴承平衡轴向推力,因此一般没有这方面的泄漏),对于多级泵的级间泄漏,应注意分析泄漏流体的流经线路,只有当泄漏流体流经叶轮内部时,这股泄漏才属于容积损失,否则属于圆盘摩擦损失。
流动损失包括三部分:①流体在流经泵与风机时,流体必然与各部分流道的壁面发生摩擦,由此而产生的流动摩擦损失;②由于泵与风机流道断面的变化和转弯,使得流体速度分布不均匀,局部区域产生漩涡和二次回流,由此而产生的扩散损失;③当流体在叶片入口处的流动角β1与叶片进口安装角β1e 不等时而产生的冲击损失(在多级泵的导叶中也会存在冲击损失)。
前两部分可以归并成23V q k ,即与流量的平方成正比,k 3与流道结构有关;最后一部分可以写成()24d V V q q k ,-,其中d V q ,为无冲击工况流量,k 4主要与叶片头部的形状有关。
各流动损失与流量的关系见教材中的图3-7。
圆盘摩擦损失、容积损失和流动损失与比转速的关系如图3-1所示。
对图3-1可以这样理解:随着比转速的增大,泵与风机在型式上逐渐由离心式过渡到轴流式,叶轮流道形状逐渐由窄长过渡到短而宽,叶轮轮盘相对地在逐渐减小,一方面会使圆盘摩擦损失逐渐减小,另一方面会使叶轮产生的流体压升降低,即泄漏间隙两侧的压降会降低,因而容积损失逐渐减小。
比转速较小时,由于叶轮流道窄长而且弯曲度较大,因此流动损失较大;比转速较大时,由于叶轮流道短而宽,叶片对流体的作用力变弱,流体流动容易紊乱,因此流动损失也较大,中等比转速的泵与风机才具有较低的流动损失。
从图3-1可以看出很低比转速的泵与风机其效率一般很低。
【例题3-4】单项选择题[在下列四个备选的答案中选择一个正确答案填入( )内] 损失比转数图3-1 三种损失与比转数的关系示意图(1)某台水泵在运行过程中,出现了轴承润滑不良,轴承处的机械摩擦比较严重,转速没有明显变化,这时相应地会出现( )。
A . 流量减小、扬程降低、电动机功率增大;B . 流量减小、扬程降低、电动机功率减小;C . 流量减小、扬程降低、电动机功率变化不明显;D . 流量和扬程不变、电动机功率增大。
(2)d V q ,为无冲击工况的流量,下列叙述哪一个是正确的( ):A . 流量大于d V q ,时,叶片入口产生正冲击角,冲击旋涡发生在叶片非工作面;B . 流量大于d V q ,时,叶片入口产生负冲击角,冲击旋涡发生在叶片非工作面;C . 流量大于d V q ,时,叶片入口产生负冲击角,冲击旋涡发生在叶片工作面;D . 流量大于d V q ,时,叶片入口产生正冲击角,冲击旋涡发生在叶片工作面。
答案:(1)D ,因为机械损失的大小与泵(或风机)的流量和扬程(或全压)无关, 即泵的有效功率不变,容积损失和流动损失也不变,轴承摩擦引起的机械损失增加必然引起轴功率的增加,因此电动机功率增大。
(2)C ,教材中有该题说明。
类似这方面的问题不应死记硬背,应充分理解基本概念:流动角β1、安装角β1e 、冲击角α,再结合不同流量时进口速度三角形和教材中的图3-6。
2.离心式泵与风机的性能曲线泵与风机的性能曲线一般是指一定转速下(多为额定转速)其它性能参数随流量V q 变化的关系曲线。
对于泵,这些曲线主要有:H q V -曲线、P q V -曲线、η-V q 曲线以及汽蚀性能参数与流量的关系曲线;对于风机,这些曲线主要有:p q V -曲线、st V p q -曲线、P q V -曲线、η-V q 曲线和st V q η-曲线。
其中H q V -曲线、p q V -曲线和st V p q -曲线是最主要的性能曲线,它反映着泵与风机能否满足生产过程的需要;P q V -曲线、η-V q 曲线和st V q η-曲线反映着泵与风机的工作效率和经济性;泵的汽蚀性能曲线反映着泵是否会发生汽蚀,是衡量泵运行可靠性的一种性能曲线。