2泵與風(fēng)機(jī)的性能

1、第一節(jié)第一節(jié) 功率功率 損失損失 效率效率 功率功率 功率是指單位時(shí)間內(nèi)所做的功。泵與風(fēng)機(jī)的功率分有效功率、軸功率、功率是指單位時(shí)間內(nèi)所做的功。泵與風(fēng)機(jī)的功率分有效功率、軸功率、原動(dòng)機(jī)功率等，沒(méi)有明確指明時(shí)，泵與風(fēng)機(jī)的功率一般是指泵與風(fēng)機(jī)的原動(dòng)機(jī)功率等，沒(méi)有明確指明時(shí)，泵與風(fēng)機(jī)的功率一般是指泵與風(fēng)機(jī)的軸功率。軸功率。1.1.有效功率有效功率PePe有效功率是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)泵與風(fēng)機(jī)的流體實(shí)際得到的能量。有效功率是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)泵與風(fēng)機(jī)的流體實(shí)際得到的能量。qv:體積流量體積流量 m3/s ，H：揚(yáng)程：揚(yáng)程 m；：流體的密度：流體的密度 kg/m3 泵泵: 風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)： 其中：其中：P P為全

2、壓，為全壓，P Pa a kWHgqPVe10001000pqPVe2.2.軸功率軸功率P P 軸功率是指由原動(dòng)機(jī)傳遞到泵與風(fēng)機(jī)軸上的功率軸功率是指由原動(dòng)機(jī)傳遞到泵與風(fēng)機(jī)軸上的功率. 泵與風(fēng)機(jī)的輸入功率。泵與風(fēng)機(jī)的輸入功率。 由于泵與風(fēng)機(jī)的內(nèi)在損失由于泵與風(fēng)機(jī)的內(nèi)在損失Pe0 漩渦發(fā)生在吸力面上 負(fù)沖角 =1a-10.90ieiPPPpqstVst風(fēng)機(jī)的靜壓效率風(fēng)機(jī)的靜壓效率風(fēng)機(jī)的全壓內(nèi)效率風(fēng)機(jī)的全壓內(nèi)效率風(fēng)機(jī)的靜壓內(nèi)效率風(fēng)機(jī)的靜壓內(nèi)效率istVistPpq,內(nèi)功率：內(nèi)功率：葉輪的耗功葉輪的耗功 軸功率減去軸與軸承及軸端密封的摩擦損失功率軸功率減去軸與軸承及軸端密封的摩擦損失功率 泵與風(fēng)機(jī)的性

3、能曲線泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線： 指一定轉(zhuǎn)速下（多為額定轉(zhuǎn)速），性能參數(shù)隨流量變化指一定轉(zhuǎn)速下（多為額定轉(zhuǎn)速），性能參數(shù)隨流量變化的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。 流量揚(yáng)程曲線流量揚(yáng)程曲線 qV -H 流量全壓曲線流量全壓曲線 qV -p 流量軸功率曲線流量軸功率曲線 qV -P 流量效率曲線流量效率曲線 qV - 流量汽蝕余量曲線流量汽蝕余量曲線 qV -NPSH 性能曲線獲得：不能由理論計(jì)算得到 通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定一、離心泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線一、離心泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線（一）流量與揚(yáng)程性能曲線（一）流量與揚(yáng)程性能曲線q qV V- -H H 1.無(wú)限多葉片時(shí)的無(wú)限多葉片時(shí)的qV,T-HT曲線曲線 其中其中：am

4、uvuv2222cotgvuHuT22222bDqvVTmVTaamTqbDguguvuguH2222222222cot)cot(222222cot,bDguBguAaVTTBqAH不同出口安裝角下的揚(yáng)程曲線不同出口安裝角下的揚(yáng)程曲線 2a0, B0 2a=90o ,徑向式葉片徑向式葉片 Cot2a=0, B=0 2a90o ,前彎式葉片前彎式葉片 Cot2a0, B0VTTqBAHVTTqBAHAHT2.2.實(shí)際揚(yáng)程與流量的性能曲線實(shí)際揚(yáng)程與流量的性能曲線q qV V- -H H （后彎式為例）（后彎式為例） （二）流量與功率性能曲線（二）流量與功率性能曲線qV-PTVThHgqP22222

5、2cot,bDguKBguKAamhPPPVTaTTqbDguKguKKHH222222cotVTTqBAH)()(2VTVTVTVThqBqAgqBAgqP流動(dòng)功率流動(dòng)功率令令 2a0, B0 2a=90o ,徑向式葉片徑向式葉片 Cot2a=0, B=0 2a90o ,前彎式葉片前彎式葉片 Cot2a0, B0)(2VTVThqBqAgP1 不同安裝角的功率曲線不同安裝角的功率曲線qVT-PhVThqgAP)(2VTVThqBqAgP2. 軸功率與流量性能曲線（軸功率與流量性能曲線（qV-P） 1 1）考慮機(jī)械損失；）考慮機(jī)械損失； 2 2）考慮容積損失）考慮容積損失q q 3 3）空載工

6、況）空載工況: : 流量為流量為0 0 消耗功率機(jī)械損失功率容積損失功率消耗功率機(jī)械損失功率容積損失功率（三）流量與效率性能曲線（三）流量與效率性能曲線（qV-） 泵與風(fēng)機(jī)的效率等于有效功率與軸功率之比泵與風(fēng)機(jī)的效率等于有效功率與軸功率之比 最高效率點(diǎn)：最高效率點(diǎn)：泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)工況點(diǎn) 風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)：全壓效率和靜壓效率全壓效率和靜壓效率PHgqPPVe二二 離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的分析離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的分析1. 最佳工況點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)工作區(qū)最佳工況點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)工作區(qū) 工況點(diǎn)：工況點(diǎn)：在給定的流量下，均有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程在給定的流量下，均有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程H H（或全壓（或全壓

7、p p）、功率）、功率P P及效及效率率值值 最佳工況點(diǎn)：最佳工況點(diǎn)：最高效率所對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn)最高效率所對(duì)應(yīng)的工況點(diǎn) 經(jīng)濟(jì)工作區(qū)或高效工作區(qū)：經(jīng)濟(jì)工作區(qū)或高效工作區(qū)：最佳工況點(diǎn)左右的區(qū)域最佳工況點(diǎn)左右的區(qū)域(般不低于最高效率的般不低于最高效率的0.850.850.9)0.9)，泵與風(fēng)機(jī)在此區(qū)域內(nèi)工作最經(jīng)濟(jì)。，泵與風(fēng)機(jī)在此區(qū)域內(nèi)工作最經(jīng)濟(jì)。2. 離心式泵在空載情況下防止汽化離心式泵在空載情況下防止汽化 空載工況：空載工況：當(dāng)閥門(mén)全關(guān)時(shí)，當(dāng)閥門(mén)全關(guān)時(shí)，q qV V=0=0，H H= =H H0 0，P P= =P P0 0 空載功率空載功率P P0 0主要消耗在機(jī)械損失上（如旋轉(zhuǎn)的葉輪與流體的摩擦等

8、主要消耗在機(jī)械損失上（如旋轉(zhuǎn)的葉輪與流體的摩擦等) )。在空載狀。在空載狀態(tài)下，泵內(nèi)水溫會(huì)迅速升高，以致發(fā)生水的態(tài)下，泵內(nèi)水溫會(huì)迅速升高，以致發(fā)生水的汽化汽化。對(duì)于。對(duì)于鍋爐給水泵及凝結(jié)水泵鍋爐給水泵及凝結(jié)水泵，由于輸送，由于輸送的是飽和液體，為防止汽化，的是飽和液體，為防止汽化，。3. 空載條件下啟動(dòng)空載條件下啟動(dòng) 在空載時(shí)所需軸功率在空載時(shí)所需軸功率( (空載功率空載功率) )最小，一般為設(shè)計(jì)軸功率的最小，一般為設(shè)計(jì)軸功率的3030左右。左右。在這種狀態(tài)下啟動(dòng)，可避免啟動(dòng)電流過(guò)大，原動(dòng)機(jī)過(guò)載。在這種狀態(tài)下啟動(dòng)，可避免啟動(dòng)電流過(guò)大，原動(dòng)機(jī)過(guò)載。 9LDTNA型凝結(jié)水泵性能曲線型凝結(jié)水泵性能曲

9、線4. 4. 后彎式葉輪后彎式葉輪q qV V- -H H 性能曲線的三種基本形狀性能曲線的三種基本形狀1）陡降型曲線（）陡降型曲線（a線）線） 適用于流量變化不大，能頭變化較大場(chǎng)合適用于流量變化不大，能頭變化較大場(chǎng)合 循環(huán)水泵循環(huán)水泵2）平坦型曲線（）平坦型曲線（b線）線） 適用于流量變化較大，能頭變化很小時(shí)適用于流量變化較大，能頭變化很小時(shí) 給水泵給水泵3）有駝峰的性能曲線）有駝峰的性能曲線c線）線） k點(diǎn)即為駝峰點(diǎn)點(diǎn)即為駝峰點(diǎn) 不希望使用此類曲線的泵與風(fēng)機(jī)不希望使用此類曲線的泵與風(fēng)機(jī) 駝峰曲線出現(xiàn)：駝峰曲線出現(xiàn)： 關(guān)閉點(diǎn)揚(yáng)程關(guān)閉點(diǎn)揚(yáng)程 最大揚(yáng)程最大揚(yáng)程：H H0 0/H/Hmax max

10、 1 大氣壓力大氣壓力2222121122hvgpHhvgpgappp11gappp22111hgpHg222hgpHggvvHHH2212212根據(jù)泵進(jìn)出口的伯努利方程根據(jù)泵進(jìn)出口的伯努利方程當(dāng)泵進(jìn)口壓力當(dāng)泵進(jìn)口壓力 大氣壓力大氣壓力2222121122hvgpHhvgpmappp1gappp2211hgpHm222hgpHggvvHHH22122123）功率的測(cè)量及計(jì)算）功率的測(cè)量及計(jì)算 電能表電能表 電流線圈和電壓線圈交變電流； 交變電流產(chǎn)生交變的磁通, 電流和電壓互感變比AT, UT； 交變磁通穿過(guò)鋁盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)ntUnKAPTTing, 三相兩瓦法功率表三相兩瓦法功率表 電流、電壓表電流、

11、電壓表 軸功率軸功率（4）轉(zhuǎn)速的測(cè)量）轉(zhuǎn)速的測(cè)量 由機(jī)械式轉(zhuǎn)速表、數(shù)字式轉(zhuǎn)速表或頻閃測(cè)速由機(jī)械式轉(zhuǎn)速表、數(shù)字式轉(zhuǎn)速表或頻閃測(cè)速儀測(cè)量?jī)x測(cè)量)(21,WWCUAPTTingcos3,UIPingtmgingPP,（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)（二）風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)1 試驗(yàn)類型試驗(yàn)類型 進(jìn)氣實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣實(shí)驗(yàn) 排氣實(shí)驗(yàn)排氣實(shí)驗(yàn) 試驗(yàn)段在風(fēng)機(jī)進(jìn)口試驗(yàn)段在風(fēng)機(jī)進(jìn)口 試驗(yàn)段在風(fēng)機(jī)出口試驗(yàn)段在風(fēng)機(jī)出口 風(fēng)機(jī)出口為大氣壓風(fēng)機(jī)出口為大氣壓 風(fēng)機(jī)進(jìn)口為大氣壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口為大氣壓 實(shí)驗(yàn)段是負(fù)壓實(shí)驗(yàn)段是負(fù)壓 實(shí)驗(yàn)段是正壓實(shí)驗(yàn)段是正壓 進(jìn)排氣聯(lián)合試驗(yàn)進(jìn)排氣聯(lián)合試驗(yàn) 進(jìn)氣段和出氣段均為試驗(yàn)段進(jìn)氣段和出氣段均為試驗(yàn)段 風(fēng)機(jī)進(jìn)口為負(fù)壓風(fēng)機(jī)進(jìn)口為負(fù)壓

12、 風(fēng)機(jī)出口為正壓風(fēng)機(jī)出口為正壓2 性能參數(shù)的測(cè)量性能參數(shù)的測(cè)量(1) 流量的測(cè)量流量的測(cè)量 孔板節(jié)流式流量計(jì)孔板節(jié)流式流量計(jì) 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：節(jié)流損失大節(jié)流損失大 小風(fēng)壓時(shí)不適用小風(fēng)壓時(shí)不適用hmghdqV/0392. 032動(dòng)壓測(cè)定管動(dòng)壓測(cè)定管 測(cè)出截面上的平均速度 按截面面積計(jì)算出流量 單笛形管 遮板式動(dòng)壓測(cè)定管 含塵度較大皮托管單點(diǎn)動(dòng)壓測(cè)定皮托管單點(diǎn)動(dòng)壓測(cè)定 套管套管 中心測(cè)全壓中心測(cè)全壓 周圍測(cè)靜壓周圍測(cè)靜壓smpKvdd/4 . 1smghKvdd/87.13多點(diǎn)動(dòng)壓測(cè)定多點(diǎn)動(dòng)壓測(cè)定nnRrn21212nppdid/smpKAqdV/4 . 13矩形管道平均速度測(cè)量矩形管道平均速度測(cè)量（

13、2）風(fēng)壓的測(cè)量）風(fēng)壓的測(cè)量12ppp)()(1122dstdstppppp)()(111222hdsthdsthpphppp222dstppp111dstppp2dstppp全壓全壓考慮損失考慮損失靜壓靜壓不同試驗(yàn)類型時(shí)的風(fēng)壓不同試驗(yàn)類型時(shí)的風(fēng)壓排氣試驗(yàn)進(jìn)氣試驗(yàn)進(jìn)排氣聯(lián)合試驗(yàn))(1112hdstdhpppp22hststhpp)()(111222hdsthdsthpphppp)(111hdststhppp)(222hdsthppp0, 022hsthp)()(11122hdsthststhpphpp0, 011hhp（三） 泵汽蝕試驗(yàn)(1) 調(diào)節(jié)吸水池的水位，改變安裝高度(2) 調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門(mén)，增加阻力(3) 用真空泵減小水箱