泵与风机课件(4)第三章 相似理论在泵与风机中的应用.ppt

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1、泵与风机PumpsandFans泵与风机泵与风机PumpsandFans第三章相似理论在泵与风机的应用§3-3无因次性能曲线§3-2比转速和型式速§3-1相似定律§3-4通用性能曲线泵与风机PumpsandFans一、相似条件§3-1相似定律二、相似定律三、相似定律的几点说明问题的提出四、相似定律的特例泵与风机PumpsandFans①.实型设计→模型设计②．相似设计③．工程实际问题：问题的提出设计任务：结构→要求：造价低、耗功少、效率高出力不足裕量过大→改造；不能满足要求转速变化时进行性能的换算反复设计→试验→修改→受限；利用

2、优良的模型进行相似设计，设计选型的捷径泵与风机PumpsandFans一、相似条件几何相似：通流部分对应成比例——前提条件；运动相似：速度三角形对应成比例——相似结果；泵与风机PumpsandFans一、相似条件二、相似三定律动力相似：同名力对应成比例——根本原因。流体在泵与风机中受四种力的作用：惯性力，黏性力，重力，压力。（但Re＞105，已自模化）1、流量相似定律表述：几何相似机泵与风机，在相似的工况下，其流量与叶轮直径的三次方、转速及容积效率的一次方成正比。（由推得）泵与风机PumpsandFans二、相似三定律2、扬程（

3、全压）相似定律表述：几何相似机泵与风机，在相似的工况下，其扬程（或全压）与叶轮直径及转速的二次方、以及流动效率（流体密度）的一次方成正比。由及p=gH推得）或泵与风机PumpsandFans二、相似三定律3、功率相似定律表述：几何相似机泵与风机，在相似的工况下，其轴功率与流体密度的一次方、叶轮直径五次方、转速的三次方成正比；与机械效率的一次方成反比。（由　　　　　　推得）三、相似定律的几点说明1、该三定律应用存在困难（原因是：V、h和m未知）泵与风机PumpsandFans当实型和模型的几何尺度比≤5，相对转速比≤20%

4、时，实型和模型所对应的效率近似相等，可得等效的相似三定律：三、相似定律的几点说明2、等效的相似三定律或泵与风机PumpsandFans尺寸效应：（小模型）三、相似定律的几点说明3、V、h和m不等效的原因相对粗糙度↑→沿程损失系数↑→h↓↑→泄漏流量q相对↑→V↓相对间隙转速效应：（降转速）↓(设D2不变)结论：对于小模型、降转速，(V、h、m)。泵与风机PumpsandFans四、相似定律的特例1、转速n变化时性能参数的换算（比例定律）=注意：上述等式为联等式；表示同一台泵或风机，只改变转速时，流量

5、与转速成一次方关系，扬程与转速成二次方关系，功率与转速成三次方关系——比例定律。如果两台泵与风机几何尺寸相等或是同一台泵与风机，且输送相同的流体，则泵与风机PumpsandFans四、相似定律的特例2、几何尺寸变化时性能参数的换算=注意：上述等式为联等式；叶轮外径改变时，流量与外径成三次方关系，扬程（全压）与外径成二次方关系，功率与外径成五次方关系。如果两台泵与风机的转速相同，且输送相同的流体，则泵与风机PumpsandFans四、相似定律的特例注意：流量、扬程与密度无关；风压和轴功率与密度有关，全压与密度成一次方关系，功率与密

6、度成一次方关系。如果两台泵与风机的转速相同，几何尺寸也相同，输送不同的流体，则3、变密度时性能参数的换算泵与风机PumpsandFans【解】锅炉引风机铭牌参数是以大气压10.13×104Pa，介质温度为200℃条件下提供的。这时空气的密度为0=0.745㎏/m3，当输送20℃空气时，20=1.2㎏/m3，故工作条件下风机的参数为：【例】现有Y9-6.3(35)-12№10D型锅炉引风机一台，铭牌参数为:n0=960r/min,p0=1589Pa,qV0=20000m3/h,=60%，配用电机功率22kW。现用此风机输送

7、20℃的清洁空气，转速不变，联轴器传动效率tm=0.98。求在新工作条件下的性能参数，并核算电机是否能满足要求?（Pa）泵与风机PumpsandFans所以，电动机的功率为（安全系数取K=1.15）：可见，这时需更换电机。泵与风机PumpsandFans【例】已知某电厂的锅炉送风机用960r/min的电机驱动时，流量qV1=261000m3/h，全压p1=6864Pa，需要的轴功率为Psh=570kW。当流量减小到qV2=158000m3/h时，问这时的转速应为多少？相应的轴功率、全压为多少？设空气密度不变。【解】由比例定律得

8、：按照现有电机的档次，取n2=580r/min，则：同理，利用相似定律还可换算出几何尺寸改变时的性能参数。泵与风机PumpsandFans一、比转速§3-2比转速和型式数二、型式数问题的提出泵与风机PumpsandFans问题的提出相似设计→如何选型③目的：流量