三篇3工作理論

1、礦山機械與設(shè)備選型礦山機械與設(shè)備選型 遼寧工程技術(shù)大學(xué)機械工程學(xué)院遼寧工程技術(shù)大學(xué)機械工程學(xué)院 第十二章第十二章 離心式流體機械的工作理論離心式流體機械的工作理論 第一節(jié)第一節(jié) 離心式葉輪機械的基本理論離心式葉輪機械的基本理論 三、離心式葉輪的理論壓頭線三、離心式葉輪的理論壓頭線 （一）基本方程式的另一種形式（一）基本方程式的另一種形式 22 1 uc g H uT rT cbDQ 222 22 2 bD Q c T r Tru Q bD ucuc 22 2 22222 cot cot （二）三種葉片型式（二）三種葉片型式 1、當(dāng)20，葉片彎曲方向與葉 輪旋轉(zhuǎn)方向相反，稱為后彎葉片葉型。 2、

2、當(dāng)290時，cot20，葉片彎曲方向與葉 輪旋轉(zhuǎn)方向相同，稱為前彎式葉片葉型。 TT Q bD ctg g u g u H 22 22 2 2 TT Q bD ctg uup 22 2 2 2 2 3、當(dāng)2=90時，cot2=0，葉片彎曲方 向沿葉輪的徑向展開，稱為徑向式葉片 葉型。 （三）三種葉片性能分析（三）三種葉片性能分析 總能量大小分析總能量大小分析 1、后彎葉型（290) 結(jié)論：前彎葉型產(chǎn)生的總能量最大，后彎葉型最小。 勢能在總能量的比例大小的分析勢能在總能量的比例大小的分析 設(shè)：勢壓頭HTst在總壓頭HT中所占的比例為反作用反作用 度度，用表示。則 T Td T TdT T Tst

3、 H H H HH H H 1 g cccc g cc H urur Td 2 )()( 2 2 1 2 1 2 2 2 2 2 1 2 2 當(dāng)流體徑向進入葉輪，即 1=90；c1u=0 一般設(shè)計中取A1A2，由于c2r與c1r相差不大， c2rc1r，則HTd可近似為： g c H u Td 2 2 2 2 2 2 1 1 u c H HH H H u T TdT T Tst 1、后彎式葉片：050。 結(jié)論：前彎葉型的勢能占比例最小，后彎葉型最大。 三種葉型比較三種葉型比較 1、葉片出口絕對速度越大，流動損失越大，流動效 率就越低。 2、葉片出口安裝角越大，葉片流道越短，擴散損失 越大，能量

4、轉(zhuǎn)換效率就越低。 結(jié)論：前彎葉片葉型效率低。 （四）三種葉片型式理論壓頭線（四）三種葉片型式理論壓頭線 1、前彎葉片、前彎葉片 2g90，ctg2g0，B0，故 HT=A+BQT ，是一條上升的直線。 2、徑向葉片、徑向葉片 2g=90，ctg2g=0，B0，故 HT=A，是一條與橫坐標(biāo)平行的直線。 3、后彎葉片、后彎葉片 2g0，B0，故 HTABQT ，是一條下降的直線。 TT g T BQAQ bD ctg g u g u H 22 2 2 2 2 三種葉型的理論功率線三種葉型的理論功率線 TTT QgHN 2 )( TTTTT DQCQBQAgQN 結(jié)論： 后彎葉型HT隨著 QT 的增

5、加而緩慢 增加，且有極大值， 因此后彎葉片葉輪 原動機不易過負(fù)荷。 四、離心式葉輪實際壓頭曲線四、離心式葉輪實際壓頭曲線 （一）葉片數(shù)目有限時的修正（一）葉片數(shù)目有限時的修正 在葉片數(shù)目有限的情況下，由葉片組成的流道必然是 由葉輪葉片入口向出口逐漸加寬。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時，各 流道內(nèi)的流體除有沿流道從內(nèi)向外的正常流動外，還 有環(huán)流存在。 （1）在環(huán)流的影響下，流道內(nèi)同一半徑上相對速度 不一樣，靠近迎面速度減小，壓力增大；背面速度加 大，壓力減小。 （2）葉輪出口處的流體絕對速度向葉輪旋轉(zhuǎn)的相反 方向偏移，絕對速度在圓周速度方向上的分量較絕對 速度在圓周速度方向上的分量小。 TuuT Hucuc g

6、H)( 1 1122 1 1 1 2 2 22 22 K c c cu g cu g H H u u u u T T 即 HT=KHT 當(dāng)1=90時： 式中 K滑移（環(huán)流）系數(shù)，一般K=0.60.9。 （二）粘性流體有能量損失的修正（二）粘性流體有能量損失的修正 （1）摩擦損失和擴散損失 22 )(QKQKKhhh mqqmqmmq （2）沖擊損失 葉輪和導(dǎo)向裝置葉片進口安裝角是按設(shè)計工況（即額 定工況）計算的。在設(shè)計流量（額定流量）Qe下，流體 流動方向與葉片相切，沖擊損失接近于零。 當(dāng)葉輪在非額定工況下運行時，由于流體流動方向不 是在葉片相切的方向流入，在葉輪入口處和導(dǎo)向裝置的 入口處便會

7、產(chǎn)生沖擊。 2 )( egg QQKh （三）實際壓頭線（三）實際壓頭線 五、離心式葉輪機械的效率五、離心式葉輪機械的效率 （一）離心式葉輪機械的內(nèi)部損失（一）離心式葉輪機械的內(nèi)部損失 1、機械損失和機械效率、機械損失和機械效率 機械損失：軸與軸承的摩擦阻力損失；軸與軸封間的摩 擦阻力損失；泵與風(fēng)機內(nèi)轉(zhuǎn)動葉輪前后盤與流體之間的 圓盤摩擦損失。 機械損失的大小用機械效率來衡量，即 N pQ N HgQ N NN TTTTm m 10001000 2、容積損失和容積效率、容積損失和容積效率 容積損失：高壓流體通過動靜部件間的間隙(如葉輪入 口處、平衡孔或平衡盤處等)重新流回低壓區(qū)；高壓流 體通過動靜部件間的間隙外漏。 容積損失的大小用容積效率來衡量，即 T Q Q 0 3水力損失和水力效率水力損失和水力效率 水力損失：摩擦和擴散損失；沖擊損失（Hh）。 T h H H （二）泵與風(fēng)機的總效率（二）泵與風(fēng)機的總效率 N Qp N gQH N N x 10001000 hmh TTThT N HgQ N HQg 00 0 10001000 （三）功率曲線和效率曲線（三）功率曲線和效率曲線 1、軸功率曲線：、軸功率曲線：離心式水泵與風(fēng)機的軸功率是隨著流量的增 大而逐漸增大的。當(dāng)流量為零時，軸功率最小，