《流体输送机械》ppt课件

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1、第二章流体输送机械本章学习指导1本章学习的目的本章是流体力学原理的具体应用。通过学习掌握工业上最常用的流体输送机械的基本结构、工作原理及操作特性，以便根据生产工艺的要求，合理地选择和正确地使用输送机械，以实现高效、可靠、安全的运行。2本章应掌握的内容本章应重点掌握离心泵的工作原理、操作特性及其选型。3本章学习中应注意的问题在学习过程中，加深对流体力学原理的理解，并从工程应用的角度出发，达到经济、高效、安全地实现流体输送。流体输送机械是指为流体提供机械能的机械设备分类：（1）动力式：借助于高速旋转的叶轮使流体获得能量。包括离心式、轴流式输送机械（2）容积式：利用活塞或转子的挤压使流体升压以

2、获得能量。包括往复式、旋转式输送机械（3）流体作用式：依靠能量转换原理以实现输送流体任务。如喷射泵第一节液体输送机械——离心泵离心泵的主要部件离心泵的工作原理离心泵的性能参数离心泵的特性曲线影响离心泵性能的因素和性能换算离心泵的气蚀现象与安装高度离心泵的工作点与流量调节离心泵的类型与选择（一）离心泵的主要部件包括叶轮和泵轴的旋转部件由泵壳、填料函和轴承组成的静止部件离心泵由两个主要部分构成：（二）离心泵的工作原理液体随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强提高，流速增大。液体离开叶轮进入蜗壳，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度减慢，液体

3、的部分动能转换成静压能。于是，具有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需的管路系统。离心泵的性能参数1.流量（Q）:离心泵在单位时间送到管路系统的液体体积，常用单位为L/s或m3/h；2.压头（H）：离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量，其单位为m；3.效率（）：由原动机提供给泵轴的能量不能全部为液体所获得，通常用效率来反映能量损失；4.轴功率（N）：[指离心泵的泵轴所需的功率，单位为W或kW离心泵的能量损失反映离心泵能量损失，包括：容积损失：由于崩的泄漏所造成的损失。一部份已获得能量的高压液体由叶轮出口处通过叶轮与泵壳间的缝隙或从平衡孔漏返回到叶轮入口处的低压区造

4、成的能量损失。水力损失：进入离心泵的粘性液体产生的摩擦阻力以及在泵的局部处因流速与方向改变引起的环流和冲击而产生的局部阻力。机械损失：由泵轴与轴承之间、泵轴与填料函之间以及叶轮盖板外表面与液体之间产生的机械摩擦引起的能量损失。离心泵的特性曲线通常，离心泵的特性曲线由制造厂附于泵的样本或说明书中，是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。1.H-Q曲线：表示泵的压头与流量的关系2.N-Q曲线：表示泵的轴功率与流量的关系3.η-Q曲线：表示泵的效率与流量的关系离心泵的压头H一般是随流量Q的增大而下降，这是离心泵的一个重要特性。离心泵的有效功率是指液体从叶轮获得的实际能量，通常用Ne表示，其可由泵

5、的流量和扬程求得有效功率与轴功率的比值为离心泵的效率影响离心泵性能的因素和性能换算1.液体物性的影响（a）密度的影响（b）黏度的影响2.离心泵转速的影响3.离心泵叶轮直径的影响泵的生产部门所提供的离心泵特性曲线是在一定转速和常压下，以常温的清水为工质做实验测定的。若所输送的液体性质与此相差较大时，泵的特性曲线将发生变化，应当重新进行换算。由离心泵的基本方程可看出，离心泵的压头、流量均与液体的密度无关，说明离心泵特性曲线中的H—Q及—Q曲线保持不变。但离心泵所需的轴功率则随液体密度的增加而增加，即N—Q曲线要变，此时泵的轴功率可按式（2-14）重新计算。a.流体密度的影响b.黏度的影响

6、液体粘度的改变将直接改变其在离心泵内的能量损失，因此，H—Q、N—Q、—Q曲线都将随之而变。当液体运动粘度γ>2010-8m2/s时，离心泵的性能则需按下式进行换算，即Qˊ=CQQHˊ=CHHηˊ=Cηη转速变化特性曲线变化，在转速变化小于±20%范围内转速的影响—比例定律叶轮直径的影响—切割定律减小叶轮直径特性参数随之而变，对叶轮圆周进行少量车削在叶轮直径变化小于±20%当泵的叶轮直径和其他尺寸均发生变化例：用清水测定某离心泵的特性曲线，实验装置如附图所示。当调节出口阀使管路流量为25m3/h时，泵出口处压力表读数为0.28MPa（表压），泵入口处真空表读数为0.025MPa，测得

7、泵的轴功率为3.35kW，电机转速为2900转/分，真空表与压力表测压截面的垂直距离为0.5m。试由该组实验测定数据确定出与泵的特性曲线相关的其它性能参数。解：与泵的特性曲线相关的性能参数有泵的转速n、流量Q、压头H、轴功率N和效率。其中流量和轴功率已由实验直接测出，压头和效率则需进行计算。以真空表和压力表两测点为1，2截面，对单位重量流体列柏努力方程把数据代入，得在工作流量下泵的有效功率为泵轴功率为1.离心泵的气蚀现象2.离心泵