流體力學(xué)第十章

1、2022-4-121第十章第十章 泵與風(fēng)機(jī)與管路系統(tǒng)的匹配泵與風(fēng)機(jī)與管路系統(tǒng)的匹配 第一節(jié)第一節(jié) 管路特性曲線與泵和風(fēng)機(jī)的工作點管路特性曲線與泵和風(fēng)機(jī)的工作點 第二節(jié)第二節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行工況泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行工況 第三節(jié)第三節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況調(diào)節(jié)泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況調(diào)節(jié) 第四節(jié)第四節(jié) 泵的型譜圖和風(fēng)機(jī)的選擇性能曲線泵的型譜圖和風(fēng)機(jī)的選擇性能曲線 第五節(jié)第五節(jié) 泵與風(fēng)機(jī)的選擇泵與風(fēng)機(jī)的選擇 第六節(jié)第六節(jié) 泵的氣蝕與安裝泵的氣蝕與安裝2022-4-12210-1 管路性能曲線及機(jī)器工作點管路性能曲線及機(jī)器工作點一、管路性能曲線一、管路性能曲線2vH1212qSzzppH 12120zzppH

2、2vH0qSHH 令令管路的特性方程管路的特性方程 2022-4-123閉式循環(huán)系統(tǒng)，閉式循環(huán)系統(tǒng)，H0=0 開式系統(tǒng)開式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)qv2022-4-124H1qvH機(jī)器機(jī)器Hqv 性能曲線性能曲線管路性能曲線管路性能曲線工作點工作點(D)二、泵或風(fēng)機(jī)的工作點二、泵或風(fēng)機(jī)的工作點 管路性能曲線與泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線的管路性能曲線與泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線的交點交點為為工作點工作點。2022-4-125 當(dāng)機(jī)器性能曲線與管路性能曲線有多個交點時，有的交點為當(dāng)機(jī)器性能曲線與管路性能曲線有多個交點時，有的交點為穩(wěn)定工作點穩(wěn)定工作點，有的交點為，有的交點為不穩(wěn)定工作點不穩(wěn)定工作點。判斷：判斷：若在交

3、點處滿足式：若在交點處滿足式：該交點為穩(wěn)定工況點。該交點為穩(wěn)定工況點。K點為不穩(wěn)定工作點點為不穩(wěn)定工作點D點為穩(wěn)定工作點點為穩(wěn)定工作點管路曲線管路曲線三、工作點的穩(wěn)定性三、工作點的穩(wěn)定性泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)在穩(wěn)定工作點工作泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)在穩(wěn)定工作點工作 。穩(wěn)定工作區(qū)穩(wěn)定工作區(qū)不穩(wěn)定不穩(wěn)定工作區(qū)工作區(qū)vvdqdHdqdH機(jī)機(jī)管管 qvqv2022-4-126機(jī)器的機(jī)器的額定參數(shù)額定參數(shù)最高效率點最高效率點A參數(shù)參數(shù)（qv ，H ，P ，）m,H管路曲線管路曲線DDHD四、工作點的參數(shù)四、工作點的參數(shù)和額定參數(shù)和額定參數(shù)HPqvA 機(jī)器的機(jī)器的實際運(yùn)行參數(shù)實際運(yùn)行參數(shù)工作點工作點D參數(shù)參數(shù)（qvD、HD、PD、

4、D）PqvHqv qvhmq3v/,qvDPPD2022-4-127m,HN管路曲線管路曲線Dh/m,Q3PPqvHqv qvqv 五、單機(jī)運(yùn)行時應(yīng)注意的問題五、單機(jī)運(yùn)行時應(yīng)注意的問題1、工作點參數(shù)滿足管路要求；工作點參數(shù)滿足管路要求；2、工作點處于最高效率區(qū)；、工作點處于最高效率區(qū)；3、工作點處于穩(wěn)定工作區(qū)。、工作點處于穩(wěn)定工作區(qū)。2022-4-128一、并聯(lián)運(yùn)行一、并聯(lián)運(yùn)行 蒸發(fā)器蒸發(fā)器目的：目的：在壓頭相同時增加流量。在壓頭相同時增加流量。應(yīng)用：應(yīng)用：a、管路流量大，單臺泵或風(fēng)機(jī)制造困難或價格昂貴。、管路流量大，單臺泵或風(fēng)機(jī)制造困難或價格昂貴。b、擴(kuò)建，原動力設(shè)備流量不足。、擴(kuò)建，原動力

5、設(shè)備流量不足。c、由于外界負(fù)荷變化大，流量變化幅度大，需要通過調(diào)整、由于外界負(fù)荷變化大，流量變化幅度大，需要通過調(diào)整運(yùn)行臺數(shù)滿足負(fù)荷變化。運(yùn)行臺數(shù)滿足負(fù)荷變化。10-2 泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行工況泵與風(fēng)機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行工況2022-4-129并聯(lián)特點：并聯(lián)特點：21=HHH實際運(yùn)行參數(shù)滿足：實際運(yùn)行參數(shù)滿足：qvqv1qv2并聯(lián)工作點的確定：并聯(lián)工作點的確定：Hqv單臺機(jī)器性能曲線單臺機(jī)器性能曲線管路性能曲線管路性能曲線C ( 并聯(lián)工況點并聯(lián)工況點)qv2q v1兩臺機(jī)器并聯(lián)性能曲線兩臺機(jī)器并聯(lián)性能曲線qvHdabc始點始點1#2#E D2v1vvqqq 2022-4-1210并聯(lián)運(yùn)行分析并聯(lián)運(yùn)行分析

6、：Hqv管路性能曲線管路性能曲線C ( 并聯(lián)工況點并聯(lián)工況點)qv2qv1qvHBq2H2（單機(jī)運(yùn)行工作點）（單機(jī)運(yùn)行工作點）Aq1H1（單機(jī)運(yùn)行工作點）（單機(jī)運(yùn)行工作點） 說明兩機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時均未說明兩機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時均未發(fā)揮出單機(jī)的能力。發(fā)揮出單機(jī)的能力。 兩機(jī)并聯(lián)后管路內(nèi)的流量并不等于每臺機(jī)單獨工作時兩機(jī)并聯(lián)后管路內(nèi)的流量并不等于每臺機(jī)單獨工作時 管路內(nèi)的流量和。管路內(nèi)的流量和。 并聯(lián)運(yùn)行后流量增大，流動損失增并聯(lián)運(yùn)行后流量增大，流動損失增加，揚(yáng)程增大。加，揚(yáng)程增大。21HH,HHE Dvvv11vqqqqqq 22，2v1vvqqq 21vqqq 2022-4-1211 蒸發(fā)器蒸發(fā)器AB例例

7、1：如圖：如圖：A閥關(guān)閉時，系統(tǒng)內(nèi)流量為閥關(guān)閉時，系統(tǒng)內(nèi)流量為qv2， B閥關(guān)閉時，系統(tǒng)內(nèi)流量為閥關(guān)閉時，系統(tǒng)內(nèi)流量為qv1， 判斷：判斷： 兩閥同時打開時，系統(tǒng)內(nèi)的流量。兩閥同時打開時，系統(tǒng)內(nèi)的流量。 qv=qv1+qv2 qvqv1+qv2 2022-4-1212并聯(lián)運(yùn)行時應(yīng)注意的問題：并聯(lián)運(yùn)行時應(yīng)注意的問題：盡量采用同型號機(jī)器并聯(lián)，且臺數(shù)不宜過多；盡量采用同型號機(jī)器并聯(lián)，且臺數(shù)不宜過多；低阻抗管路更適合并聯(lián)，即；流量增加比較明顯；低阻抗管路更適合并聯(lián)，即；流量增加比較明顯；并聯(lián)后機(jī)器的工作點發(fā)生了變化，因此機(jī)器的效率發(fā)生變并聯(lián)后機(jī)器的工作點發(fā)生了變化，因此機(jī)器的效率發(fā)生變化，所需電機(jī)功率

8、也會變化；化，所需電機(jī)功率也會變化；并聯(lián)運(yùn)行工作點不能超出每臺設(shè)備的工作范圍，否則流量并聯(lián)運(yùn)行工作點不能超出每臺設(shè)備的工作范圍，否則流量不但不增加，反而減小。不但不增加，反而減小。 如在如在M 3 、M2點，點，# 流流量為零量為零, #與與#機(jī)并聯(lián)后流機(jī)并聯(lián)后流量不增加；若量不增加；若# 前無逆止前無逆止閥，內(nèi)產(chǎn)生倒流，并聯(lián)后管閥，內(nèi)產(chǎn)生倒流，并聯(lián)后管路流量減少。路流量減少。 + R1R2 M2R3M1M32022-4-1213 長期并聯(lián)運(yùn)行，低負(fù)荷只運(yùn)行一臺設(shè)備時，應(yīng)按并聯(lián)時各長期并聯(lián)運(yùn)行，低負(fù)荷只運(yùn)行一臺設(shè)備時，應(yīng)按并聯(lián)時各臺機(jī)的最大流量臺機(jī)的最大流量（1/2qvM）選擇設(shè)備型號，以保證

9、在最高效率）選擇設(shè)備型號，以保證在最高效率區(qū)工作；為使電機(jī)不過載，應(yīng)按單機(jī)運(yùn)行時的流量（區(qū)工作；為使電機(jī)不過載，應(yīng)按單機(jī)運(yùn)行時的流量（qvC）選）選擇電機(jī)功率。擇電機(jī)功率。C:單機(jī)運(yùn)行工作點單機(jī)運(yùn)行工作點并聯(lián)電機(jī)的選擇：并聯(lián)電機(jī)的選擇：B:并聯(lián)運(yùn)行時每臺并聯(lián)運(yùn)行時每臺機(jī)的工作點機(jī)的工作點單機(jī)運(yùn)行參數(shù)：單機(jī)運(yùn)行參數(shù)：qvC、HC、PC、C并聯(lián)時每臺機(jī)參數(shù)：并聯(lián)時每臺機(jī)參數(shù)：qvB、HB、PB、B單機(jī)單機(jī)Hqv兩臺并聯(lián)兩臺并聯(lián)HQ管路管路功率功率效率效率qvHPMCBqvMqvCqvBB BC CPCPBHBHC機(jī)器型號按常期運(yùn)行工況選擇；電機(jī)按所需電機(jī)功率較大的工況配備。機(jī)器型號按常期運(yùn)行工況選

10、擇；電機(jī)按所需電機(jī)功率較大的工況配備。2022-4-1214二、串聯(lián)運(yùn)行二、串聯(lián)運(yùn)行目的：目的：是在流量不變情況下增加揚(yáng)程。是在流量不變情況下增加揚(yáng)程。主要用在：主要用在：a、制造高壓泵或風(fēng)機(jī)比較困難；、制造高壓泵或風(fēng)機(jī)比較困難；b、擴(kuò)建后管路阻力增加，原設(shè)備揚(yáng)程不夠。、擴(kuò)建后管路阻力增加，原設(shè)備揚(yáng)程不夠。特點：特點：2v1vvqqq 21+=HHH21+=HHH1H2H2022-4-1215串聯(lián)工作點的確定：串聯(lián)工作點的確定：qvHabcd(終點終點)兩機(jī)串聯(lián)性能曲線兩機(jī)串聯(lián)性能曲線A（串聯(lián)工況點）（串聯(lián)工況點）qvHH2H121+=HHHA2A1串聯(lián)時每臺串聯(lián)時每臺機(jī)器實際運(yùn)機(jī)器實際運(yùn)行狀

11、態(tài)點行狀態(tài)點CB2022-4-1216串聯(lián)運(yùn)行工況分析：串聯(lián)運(yùn)行工況分析：qvH兩機(jī)串聯(lián)性能曲線兩機(jī)串聯(lián)性能曲線A（串聯(lián)工作點）（串聯(lián)工作點）qvHH2H1q1H 1q2H 2 B（單機(jī)工作點）（單機(jī)工作點） HHHHHH 2211說明兩機(jī)串聯(lián)運(yùn)行說明兩機(jī)串聯(lián)運(yùn)行時均未發(fā)揮出單機(jī)時均未發(fā)揮出單機(jī)的能力。的能力。21HHH 兩機(jī)串聯(lián)后總揚(yáng)程兩機(jī)串聯(lián)后總揚(yáng)程并不等于每臺機(jī)單并不等于每臺機(jī)單獨工作時的揚(yáng)程之獨工作時的揚(yáng)程之和。和。串聯(lián)運(yùn)行后總揚(yáng)程串聯(lián)運(yùn)行后總揚(yáng)程增大，流量增大。增大，流量增大。CA2A1（單機(jī)工作點）（單機(jī)工作點）2v1vqqqq ,2022-4-1217串聯(lián)運(yùn)行時應(yīng)注意的問題：串聯(lián)

12、運(yùn)行時應(yīng)注意的問題：盡量采用同型號機(jī)器串聯(lián)，且臺數(shù)不宜過多；盡量采用同型號機(jī)器串聯(lián)，且臺數(shù)不宜過多；高阻抗管路更適合串聯(lián)；揚(yáng)程增加比較明顯；高阻抗管路更適合串聯(lián)；揚(yáng)程增加比較明顯；串聯(lián)后機(jī)器的工作點發(fā)生了變化，因此機(jī)器的效率發(fā)生變串聯(lián)后機(jī)器的工作點發(fā)生了變化，因此機(jī)器的效率發(fā)生變化，所需電機(jī)功率也會變化；化，所需電機(jī)功率也會變化；串聯(lián)運(yùn)行工作點不能超出每臺設(shè)備的工作范圍，否則揚(yáng)程串聯(lián)運(yùn)行工作點不能超出每臺設(shè)備的工作范圍，否則揚(yáng)程不但不增加，反而減小。不但不增加，反而減小。 如在如在M點，點，#揚(yáng)程為零。揚(yáng)程為零。qvHM +MqvM 若若 qv qvM 兩泵合成揚(yáng)程小兩泵合成揚(yáng)程小于于#泵揚(yáng)程

13、（此時若泵揚(yáng)程（此時若#機(jī)機(jī)在前，在前，#機(jī)將成為機(jī)將成為#機(jī)壓機(jī)壓出管段上的阻力，消耗出管段上的阻力，消耗#機(jī)部分揚(yáng)程）。機(jī)部分揚(yáng)程）。2022-4-1218三、串、并聯(lián)比較三、串、并聯(lián)比較兩種聯(lián)合運(yùn)行方兩種聯(lián)合運(yùn)行方式優(yōu)略的界限式優(yōu)略的界限 2022-4-1219一、離心泵或通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)的途徑一、離心泵或通風(fēng)機(jī)的工況調(diào)節(jié)的途徑u 改變離心泵或風(fēng)機(jī)的特性曲線；改變離心泵或風(fēng)機(jī)的特性曲線； u 改變管路的特性曲線；改變管路的特性曲線； u 同時改變風(fēng)機(jī)和管路的特性曲線。同時改變風(fēng)機(jī)和管路的特性曲線。 H1qvH機(jī)器性能曲線機(jī)器性能曲線管路性能曲線管路性能曲線10-3 泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況調(diào)節(jié)泵

14、與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況調(diào)節(jié)2022-4-12201、節(jié)流調(diào)節(jié)、節(jié)流調(diào)節(jié)u出口端節(jié)流出口端節(jié)流特點：特點：可靠、簡單易行，但不經(jīng)濟(jì)，使用較普遍?？煽?、簡單易行，但不經(jīng)濟(jì)，使用較普遍。當(dāng)關(guān)小出口閥門時，當(dāng)關(guān)小出口閥門時， II，AA產(chǎn)生附加損失：產(chǎn)生附加損失：jhHA - HB 工作點的轉(zhuǎn)移，工作點的轉(zhuǎn)移， 使機(jī)器效率降低使機(jī)器效率降低HqvAAqvHqvAqvAHAHBB hjAA具體做法：具體做法：減小出口管路上的閥門開度減小出口管路上的閥門開度 2022-4-1221做法：做法：關(guān)小風(fēng)機(jī)吸入管上閥門關(guān)小風(fēng)機(jī)吸入管上閥門 吸入管上閥門關(guān)小，風(fēng)機(jī)入口氣體的壓力減小，氣體密吸入管上閥門關(guān)小，風(fēng)機(jī)入口氣體的

15、壓力減小，氣體密度減小，管路性能曲線與風(fēng)機(jī)性能曲線同時發(fā)生了變化。度減小，管路性能曲線與風(fēng)機(jī)性能曲線同時發(fā)生了變化。DHqvH1H212qv2qv1風(fēng)機(jī)原曲線風(fēng)機(jī)原曲線管路原曲線管路原曲線原工作點原工作點u入口端節(jié)流入口端節(jié)流2022-4-1222導(dǎo)流器的作用：導(dǎo)流器的作用：使進(jìn)入風(fēng)機(jī)前的氣流產(chǎn)生預(yù)旋。使進(jìn)入風(fēng)機(jī)前的氣流產(chǎn)生預(yù)旋。導(dǎo)流器導(dǎo)流器開口方向開口方向的改變可改變風(fēng)機(jī)的性能曲線的改變可改變風(fēng)機(jī)的性能曲線 ；導(dǎo)流器導(dǎo)流器開度開度的改變的改變可改變管路性能曲線；可改變管路性能曲線；特點：特點：該方法比較經(jīng)濟(jì)，大型風(fēng)機(jī)上常用。該方法比較經(jīng)濟(jì)，大型風(fēng)機(jī)上常用。Dpqvp1p313qv3qv1原工

16、作點原工作點2、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)、入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)2022-4-1223具體做法：具體做法：改變機(jī)器軸的轉(zhuǎn)速改變機(jī)器軸的轉(zhuǎn)速特點：特點：調(diào)節(jié)性能范圍寬，調(diào)節(jié)性能范圍寬，不產(chǎn)生附加損失，經(jīng)濟(jì)不產(chǎn)生附加損失，經(jīng)濟(jì)性好，但變速裝性好，但變速裝置較昂貴。置較昂貴。注意：注意：應(yīng)驗算泵或風(fēng)應(yīng)驗算泵或風(fēng)機(jī)是否超過最高允許機(jī)是否超過最高允許轉(zhuǎn)速和電機(jī)是否過載；轉(zhuǎn)速和電機(jī)是否過載；不要在臨界轉(zhuǎn)速下工不要在臨界轉(zhuǎn)速下工作。作。3、變速調(diào)節(jié)、變速調(diào)節(jié)Hqvn1n2（轉(zhuǎn)速增（轉(zhuǎn)速增加后）加后）qv1qv212H2H1管路性能曲線管路性能曲線2022-4-1224Hqvn1n2（轉(zhuǎn)速增（轉(zhuǎn)速增加后）加后）qv1qv212

17、H2H1管路性能曲線管路性能曲線u相似拋物線相似拋物線1、2 兩點并非相似工況點兩點并非相似工況點假定假定2為為1的相似工況點，則的相似工況點，則313v1vnnqq 23131)nn(HH 32v321v1qHqH KqHqH21v12v 與與1點相似的所用點滿足點相似的所用點滿足相似拋物線相似拋物線 ，也稱也稱等效率曲線。等效率曲線。2相似拋物線相似拋物線2022-4-1225HqvB（切削后）（切削后）BqvDqvDDDHDHD切削量不能太大，否則泵的效率會明顯下降。切削量不能太大，否則泵的效率會明顯下降。 通常水泵廠對同一型號的泵除提供標(biāo)準(zhǔn)葉輪外，還提通常水泵廠對同一型號的泵除提供標(biāo)準(zhǔn)

18、葉輪外，還提供二、三種不同直徑的葉輪供用戶選用。供二、三種不同直徑的葉輪供用戶選用。4、切削葉輪調(diào)節(jié)、切削葉輪調(diào)節(jié)（對泵適用）（對泵適用） 2022-4-1226對葉輪扁而大的低比轉(zhuǎn)數(shù)泵對葉輪扁而大的低比轉(zhuǎn)數(shù)泵 ：222vv)DD(qq 222)DD(HH 422)DD(PP 2022-4-1227采用改變并聯(lián)臺數(shù)方式采用改變并聯(lián)臺數(shù)方式如改變并聯(lián)泵的臺數(shù)：如改變并聯(lián)泵的臺數(shù)：DHqv兩臺并聯(lián)兩臺并聯(lián)qv1H3H2三臺并聯(lián)三臺并聯(lián)單臺單臺123qv2qv3H1 特點：特點：不便于微調(diào)，單臺運(yùn)行時還可能會因流量過大產(chǎn)生不便于微調(diào)，單臺運(yùn)行時還可能會因流量過大產(chǎn)生氣蝕，常與節(jié)流法同時使用。氣蝕，常

19、與節(jié)流法同時使用。2022-4-1228例例2：設(shè)有一臺水泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速：設(shè)有一臺水泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速n=1450rpm時，其參數(shù)見下表：時，其參數(shù)見下表：管路系統(tǒng)的綜合阻抗管路系統(tǒng)的綜合阻抗SH=24000s2/m5，幾何揚(yáng)水高度幾何揚(yáng)水高度HZ=6m，上下水池水面壓力均為大氣壓。求：上下水池水面壓力均為大氣壓。求：（1）泵裝置在工作時的參數(shù)；）泵裝置在工作時的參數(shù)；（2）如用出口閥門節(jié)流的方法使流量調(diào)到）如用出口閥門節(jié)流的方法使流量調(diào)到6L/s，其它運(yùn)行參，其它運(yùn)行參數(shù)為多少？數(shù)為多少？（3）當(dāng)用調(diào)整轉(zhuǎn)速的方法將流量調(diào)到）當(dāng)用調(diào)整轉(zhuǎn)速的方法將流量調(diào)到6L/s時，泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)為時，泵的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？相應(yīng)的

20、其它運(yùn)行參數(shù)為若干？多少？相應(yīng)的其它運(yùn)行參數(shù)為若干？qv(L/s)02468101214H(m)1110.810.5109.28.47.46(%)0153045606555302022-4-1229解：解：（1）畫出轉(zhuǎn)速）畫出轉(zhuǎn)速n=1450rpm時泵的時泵的qvH和和qv性能性能曲線，曲線， 根據(jù)根據(jù) 畫出管路性能曲線，畫出管路性能曲線，2vq240006H qv(L/s)024681012H(m)66.16.386.867.548.49.46s/L10qv m48H. %65 確定工作點為確定工作點為A，查出：，查出：kW28. 1HqPv qv2022-4-1230kW31. 1HqPv

21、 (2)出口閥門節(jié)流的方法使流量調(diào)到出口閥門節(jié)流的方法使流量調(diào)到6L/s，機(jī)器性能曲線不變，工作點為機(jī)器性能曲線不變，工作點為F, 運(yùn)行參數(shù)為：運(yùn)行參數(shù)為：s/L6qv m10H %45 qv2022-4-1231(3)調(diào)整轉(zhuǎn)速的方法將流量調(diào)到調(diào)整轉(zhuǎn)速的方法將流量調(diào)到6L/s時，時， 工作點為工作點為D點，點，qvD=6L/s，HD=6.86m，qv2022-4-1232在原在原qvH曲線上找與曲線上找與D點相似的工況點點相似的工況點B，根據(jù)相似定律：，根據(jù)相似定律： 所有與所有與D點相似的點應(yīng)滿足點相似的點應(yīng)滿足 H=1.91105 qv2（等效率曲線）。（等效率曲線）。nnqqDvDv 2

22、mDDnnHH 52vD2vD1091. 1qHqH rpm1210qqnnBvDvD 此曲線與原此曲線與原qvH曲線的交點為曲線的交點為B點，點，qv=7.1，H=9.5， =52%。故：故： D=52%，,kW78. 0HqPDDDvD qv2022-4-123310.4 泵的型譜圖與風(fēng)機(jī)的選擇性能曲線泵的型譜圖與風(fēng)機(jī)的選擇性能曲線改變轉(zhuǎn)速或切削葉輪改變轉(zhuǎn)速或切削葉輪前后的性能曲線前后的性能曲線 改變轉(zhuǎn)速的相似拋物改變轉(zhuǎn)速的相似拋物線或是切削葉輪外徑線或是切削葉輪外徑的切削曲線的切削曲線 2022-4-12342022-4-1235一、泵與風(fēng)機(jī)的選擇原則一、泵與風(fēng)機(jī)的選擇原則 總原則：總原

23、則：能安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。能安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。 具體：具體： （1）所選機(jī)器適于輸送該流體）所選機(jī)器適于輸送該流體（本專業(yè)主要用清水離心泵）（本專業(yè)主要用清水離心泵） （2）滿足管路流量、壓頭需要；）滿足管路流量、壓頭需要； （3）工作狀點經(jīng)常處于高效率區(qū)內(nèi)；）工作狀點經(jīng)常處于高效率區(qū)內(nèi)； （4）工作點處于穩(wěn)定工作區(qū)；）工作點處于穩(wěn)定工作區(qū)； （5）泵不產(chǎn)生氣蝕；）泵不產(chǎn)生氣蝕； （6）風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足噪聲要求。）風(fēng)機(jī)應(yīng)滿足噪聲要求。 選擇內(nèi)容：選擇內(nèi)容： 類型、臺數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速及配套的原動機(jī)功率。類型、臺數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速及配套的原動機(jī)功率。10-5 泵與風(fēng)機(jī)的選擇泵與風(fēng)機(jī)的選擇2022-4

24、-1236二、選擇方法與步驟二、選擇方法與步驟 1、根據(jù)管路情況、介質(zhì)性能，等選類型；、根據(jù)管路情況、介質(zhì)性能，等選類型； 2、確定實際需要的流量和揚(yáng)程（或風(fēng)壓）；、確定實際需要的流量和揚(yáng)程（或風(fēng)壓）；maxvvq )15. 1. 1(q1 maxH15. 11 . 1H）（ max)p15. 11 . 1(p 當(dāng)使用條件與實驗條件相差較大時，將當(dāng)使用條件與實驗條件相差較大時，將qv、H（p)值換算值換算到試驗條件下的值。（一般風(fēng)機(jī)的參數(shù)需轉(zhuǎn)換）到試驗條件下的值。（一般風(fēng)機(jī)的參數(shù)需轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換公式轉(zhuǎn)換公式（通過相似定律可導(dǎo)出）：（通過相似定律可導(dǎo)出）：大氣壓及溫度變化時大氣壓及溫度變化時:,qq

25、0vv t27320273325.101BPPpp00 氣體密度變化時氣體密度變化時:,qq0vv 000PPpp 下標(biāo)下標(biāo)“0”代表實代表實驗條件下的參數(shù)值驗條件下的參數(shù)值2022-4-12373、選定泵與風(fēng)機(jī)的型號、選定泵與風(fēng)機(jī)的型號利用利用“性能表性能表”選擇選擇按性能曲線選擇按性能曲線選擇 根據(jù)計算出的根據(jù)計算出的（qv，H）或或（qv，p），），在性能參數(shù)表上選在性能參數(shù)表上選擇參數(shù)與之最接近的泵或風(fēng)機(jī)。擇參數(shù)與之最接近的泵或風(fēng)機(jī)。 將管路性能曲線繪在機(jī)器將管路性能曲線繪在機(jī)器qvH性能曲線所在的坐標(biāo)圖上，性能曲線所在的坐標(biāo)圖上，交點的值交點的值qv、H（p）值與計算出的值較接近，且

26、位于最高效值與計算出的值較接近，且位于最高效率區(qū)和穩(wěn)定工作區(qū)內(nèi)，則可選擇。率區(qū)和穩(wěn)定工作區(qū)內(nèi)，則可選擇。按選擇性能曲線圖或型普圖選擇按選擇性能曲線圖或型普圖選擇按無因次性能曲線選擇（僅對于風(fēng)機(jī)適用）按無因次性能曲線選擇（僅對于風(fēng)機(jī)適用） 選擇性能曲線圖，在同一坐標(biāo)圖上給出了同一系列不同機(jī)選擇性能曲線圖，在同一坐標(biāo)圖上給出了同一系列不同機(jī)號的泵與風(fēng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的最佳工況的一段號的泵與風(fēng)機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的最佳工況的一段qvH（qvp）曲曲線。線。2022-4-12384、選電動機(jī)、選電動機(jī) 用性能表選擇時，在性能表上給出了電機(jī)功率與型號，可用性能表選擇時，在性能表上給出了電機(jī)功率與型號，可一并選出

27、。一并選出。 用性能曲線圖選擇時，圖中只有軸功率，故需計算電機(jī)功用性能曲線圖選擇時，圖中只有軸功率，故需計算電機(jī)功率，選擇電機(jī)型號。率，選擇電機(jī)型號。電機(jī)功率：電機(jī)功率：igPKP 傳動效率，傳動效率，電機(jī)直聯(lián)電機(jī)直聯(lián) i=1.0機(jī)器的軸機(jī)器的軸功率功率電機(jī)安全電機(jī)安全系數(shù)系數(shù)2022-4-1239例例3：某工廠供水系統(tǒng)如圖，清水池最高水位標(biāo)高為：某工廠供水系統(tǒng)如圖，清水池最高水位標(biāo)高為112.00m，最低水位為最低水位為108.00m，水塔地面標(biāo)高為，水塔地面標(biāo)高為115.00m，水塔容積，水塔容積40m3，要求，要求1小時內(nèi)充滿水，試選擇水泵。已知吸水管路水頭小時內(nèi)充滿水，試選擇水泵。已知

28、吸水管路水頭損失為損失為1.0m，壓水管路水頭損失為，壓水管路水頭損失為2.5m。2022-4-1240解：解：maxvvq1 . 1q iH11H11H.max h/m44401 . 1q3v m395 . 20 . 1)1081401 . 1H=+-=（根據(jù)使用條件，選用根據(jù)使用條件，選用BL型水泵，根據(jù)附表型水泵，根據(jù)附表2， 選選3BA-6A型型212222222111 wihgvpzHgvpz 在兩個液面列能量方程：在兩個液面列能量方程：2112 wihzzH2022-4-1241例例4：某地大氣壓為：某地大氣壓為98.07KPa，輸送溫度為，輸送溫度為70的空氣，風(fēng)量的空氣，風(fēng)量為

29、為11500m3 /h，管道阻力為，管道阻力為2000Pa，試試選擇風(fēng)機(jī)。選擇風(fēng)機(jī)。解：解：h/m12650115001 . 1q1 . 1q3maxvv 2200Papp 20001 . 11 . 1maxh/m12650qq30vv PatBpp266029307.98343325.101220020273273325.1010 根據(jù)使用條件，根據(jù)附錄四，選擇根據(jù)使用條件，根據(jù)附錄四，選擇T4-72 N0.5A離心通風(fēng)離心通風(fēng)機(jī)，工作轉(zhuǎn)速為機(jī)，工作轉(zhuǎn)速為n=2900r/min2022-4-1242一、泵的氣蝕與幾何安裝高度一、泵的氣蝕與幾何安裝高度真空（負(fù)壓）真空（負(fù)壓）10-6 離心泵的

30、氣蝕與安裝高度離心泵的氣蝕與安裝高度1、氣蝕現(xiàn)象、氣蝕現(xiàn)象 當(dāng)泵入口某處當(dāng)泵入口某處壓力低于壓力低于液體的汽化壓力液體的汽化壓力時，液體時，液體汽化，產(chǎn)生氣泡，氣泡破汽化，產(chǎn)生氣泡，氣泡破裂，對葉輪表面產(chǎn)生沖擊；裂，對葉輪表面產(chǎn)生沖擊；此外，壓力降低，液體中此外，壓力降低，液體中的氧氣等活性氣體逸出，的氧氣等活性氣體逸出，借助氣泡凝結(jié)時放出的熱借助氣泡凝結(jié)時放出的熱量，對金屬起化學(xué)腐蝕。量，對金屬起化學(xué)腐蝕。這種氣泡的形成發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過程。這種氣泡的形成發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過程。2022-4-12432、汽蝕的危害、汽蝕的危害（1）過流部件（如葉片表面）被剝蝕破

31、壞；）過流部件（如葉片表面）被剝蝕破壞；（2）泵的性能下降，嚴(yán)重時，不送液。）泵的性能下降，嚴(yán)重時，不送液。（3）使泵體產(chǎn)生噪聲和振動；）使泵體產(chǎn)生噪聲和振動； 泵正常工作時，不允許發(fā)生氣蝕。泵正常工作時，不允許發(fā)生氣蝕。3、產(chǎn)生氣蝕的主要原因、產(chǎn)生氣蝕的主要原因（1）泵的幾何安裝高度過大；）泵的幾何安裝高度過大；（2）當(dāng)?shù)卮髿鈮狠^低；）當(dāng)?shù)卮髿鈮狠^低；（3）輸送的液體溫度過高。）輸送的液體溫度過高。2022-4-1244 s0w2sgs0shg2vHppH- 泵的吸上真空度（泵的吸上真空度（Hs） 開始發(fā)生氣蝕時的吸上真空度稱為開始發(fā)生氣蝕時的吸上真空度稱為最大吸上真空度最大吸上真空度（Hs

32、 max）。）。maxssHH 為避免發(fā)生氣蝕：為避免發(fā)生氣蝕：）（m3 . 0HHHmaxsss 為安全，工程上要求為安全，工程上要求 :實際吸上真空度實際吸上真空度允許吸上真空度允許吸上真空度Hg Zs安安裝裝高高度度4、泵的幾何安裝高度（、泵的幾何安裝高度（ Hg）吸上真空度吸上真空度吸入管內(nèi)的吸入管內(nèi)的損失損失 s0w2sss2000hg2vpzg2vpz- 絕對壓強(qiáng)絕對壓強(qiáng)2022-4-1245為避免發(fā)生氣蝕為避免發(fā)生氣蝕: HHgg 為便于合理安裝，廠家一般在樣本的性能參數(shù)表中給出為便于合理安裝，廠家一般在樣本的性能參數(shù)表中給出Hs值或給出值或給出HsQ性能曲線圖。性能曲線圖。 H

33、s隨隨流量流量和和安裝高度安裝高度變化。當(dāng)泵在一定流量下運(yùn)行時，變化。當(dāng)泵在一定流量下運(yùn)行時， 為定值。為定值。 Hs只隨只隨安裝高度安裝高度變化。變化。 s0w2hg2v-s，實際安裝高度實際安裝高度 s -0sw2sghg2vHH為避免發(fā)生氣蝕，泵的安裝高度受一定限制。為避免發(fā)生氣蝕，泵的安裝高度受一定限制。)hg2v(HHs0w2ssg -允許安裝高度：允許安裝高度：2022-4-1246泵的氣蝕余量（泵的氣蝕余量（h） p)gvp(pSsk 22根據(jù)能量方程可得：根據(jù)能量方程可得：k vSsp)gvp(h 22 phmin 壓力最低點壓力最低點為最小氣蝕余量為最小氣蝕余量為實際氣蝕余量

34、為實際氣蝕余量 p: 液體從液體從s斷面到斷面到k點水頭降低值。點水頭降低值。 pgvpSs22 p pgvpSs22 gvpSs22 ppgvpvSs 22發(fā)生氣蝕發(fā)生氣蝕 ppgvpvSs 22不發(fā)生氣蝕不發(fā)生氣蝕 ppgvpvSs 22剛好發(fā)生氣蝕剛好發(fā)生氣蝕 vp kp kp kp與吸入管與吸入管路有關(guān)路有關(guān)取決于泵取決于泵的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)2022-4-1247為避免發(fā)生氣蝕：為避免發(fā)生氣蝕： minhh )m(3 . 0hhhmin 為安全，工程上要求為安全，工程上要求 :由：由： s0w2sgs0hg2vHpp- vSsp)gvp(h 22 hhppHs0wv0g -Hg Zsu為便于

35、合理安裝，廠家一般給出為便于合理安裝，廠家一般給出hQ性能曲線。性能曲線。2022-4-1248允許吸上真空度允許吸上真空度Hs和允許氣蝕余量和允許氣蝕余量h是從兩個不同的角是從兩個不同的角度反應(yīng)泵的氣蝕問題，它們并不矛盾。度反應(yīng)泵的氣蝕問題，它們并不矛盾。為避免泵發(fā)生氣蝕，泵型號確定后，應(yīng)根據(jù)允許的吸上真空為避免泵發(fā)生氣蝕，泵型號確定后，應(yīng)根據(jù)允許的吸上真空度度Hs或允許的氣蝕余量或允許的氣蝕余量h計算出允許安裝高度計算出允許安裝高度Hg，保證，保證使用時實際安裝高度使用時實際安裝高度Hg Hg 。Hs 和和h 是流量的函數(shù)，因此，是流量的函數(shù)，因此，Hg隨工況點變化，流量隨工況點變化，流量增加，增加，Hg減小，因此在調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量時，不能忽視這點。減小，因此在調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量時，不能忽視這點。樣本中給出的樣本中給出的Hs是在實驗條件下的值，當(dāng)使用條件與實驗是在實驗條件下的值，當(dāng)使用條件與實驗條件不同時，條件不同時， Hs將發(fā)生變化，因此應(yīng)予與修正：將發(fā)生變化，因此應(yīng)予與修正：關(guān)于氣蝕問題的幾點說明：關(guān)于氣蝕問題的幾點說明：vAssh24. 0h33.10HH 樣本給定樣本給定值值當(dāng)?shù)卮髿鈮寒?dāng)?shù)卮髿鈮?/p>