流體輸送機械

1、2022-5-312.2 離心泵離心泵(Centrifugal pump)離心泵離心泵電動機電動機2022-5-322.2 離心泵離心泵(Centrifugal pump)2022-5-332.2.1 離心泵的主要構件和工作原理離心泵的主要構件和工作原理葉輪：葉輪：迫使流體高速旋轉，形成在中心引入低勢能（低靜壓能）流體，在迫使流體高速旋轉，形成在中心引入低勢能（低靜壓能）流體，在外緣輸出高勢能（高靜壓能）外緣輸出高勢能（高靜壓能） 、高動能流體的工作環(huán)境。、高動能流體的工作環(huán)境。蝸殼：蝸殼：流道逐漸擴大，將動能的一部分轉化成勢能（靜壓能）。流道逐漸擴大，將動能的一部分轉化成勢能（靜壓能）。20

2、22-5-34離心泵的能量形式轉換過程離心泵的能量形式轉換過程 原動機原動機軸軸葉輪旋轉葉輪旋轉葉片間液體葉片間液體旋轉旋轉受到離心力受到離心力中心中心外圍外圍液體被做功液體被做功流速減小部分流速減小部分動能轉換動能轉換 靜壓能靜壓能 呈呈高壓態(tài)離開葉輪進入蝸殼高壓態(tài)離開葉輪進入蝸殼動能動能 從電能到機械能形式的轉換過程從電能到機械能形式的轉換過程2022-5-35（1 1）葉輪葉輪葉片葉片（+ +蓋板蓋板）離心泵的主要部件及作用離心泵的主要部件及作用2022-5-36（2 2）泵殼泵殼：液體的匯集與能量的轉換液體的匯集與能量的轉換（動動靜靜）（3 3）吸上原理與氣縛現(xiàn)象吸上原理與氣縛現(xiàn)象葉輪

3、中心形成低壓（因液體連續(xù)流動）葉輪中心形成低壓（因液體連續(xù)流動）若泵內有氣，若泵內有氣， 則則 小，小，P Poutout小，小，泵入口壓力泵入口壓力P Pinin大，此處的真空度大，此處的真空度小小, , 液體不能吸上液體不能吸上氣縛現(xiàn)象。氣縛現(xiàn)象。因此，啟動前需要灌泵，并且密封，防止空氣吸入。因此，啟動前需要灌泵，并且密封，防止空氣吸入。液體以高壓離開葉輪液體以高壓離開葉輪（4 4）軸封的作用軸封的作用（5 5）平衡孔的作用平衡孔的作用消除軸向推力消除軸向推力 )force lcentrifuga(outFP inoutPP2022-5-37（6 6）導輪的作用導輪的作用 減少能量損失減少

4、能量損失2022-5-382.2.2 2.2.2 離心泵的性能參數(shù)離心泵的性能參數(shù)characteristic parameters與特性曲線與特性曲線離心泵的理論壓頭離心泵的理論壓頭葉片數(shù)葉片數(shù) 液體無環(huán)流液體無環(huán)流理想流體理想流體無能量損失無能量損失 VqctggbrgH 22221離心泵的基本方程離心泵的基本方程rr葉輪半徑；葉輪半徑；葉輪旋轉角速度；葉輪旋轉角速度；q qV V泵的體積流量；泵的體積流量；bb葉葉片寬度；片寬度； 葉片裝置角。葉片裝置角。gcuH222cos vTqctggAuguH 22222 是是流流體體流流出出的的截截面面積積222Abr2 22ru 假設假設:2

5、022-5-39旋轉坐標：旋轉坐標：wcuW為相對運動速度，為相對運動速度，u為切向速度，為切向速度，c為絕對速度為絕對速度。省略省略2022-5-310在一定的轉速在一定的轉速 n 下：下：090coso 2222222sinsin2 wAwbrqv 反映泵本身在一定條件下，提供能量的額定能力。反映泵本身在一定條件下，提供能量的額定能力。是是流流體體流流出出的的截截面面積積2222Abr 面面方方向向上上的的流流速速是是垂垂直直于于222sinAw 2022-5-311在一定的轉速在一定的轉速 n 下：下：vTqctggAuguH 22222 特點：壓頭特點：壓頭HT與密度與密度無關。無關。

6、 vTqfH 222nr2nDu u2 是外緣切向速度是外緣切向速度 VqctggbrgH 22221 22ru 是是流流體體流流出出的的截截面面積積2222Abr 面面方方向向上上的的流流速速是是垂垂直直于于222sinAw 2022-5-312說明：說明：（1 1）裝置角裝置角：90度度 前彎葉片前彎葉片 q qV V H 90度度 后彎葉片后彎葉片q qV V H （線性規(guī)律）（線性規(guī)律） = 90度度 徑向葉片徑向葉片 H 與與 q qV V 無關無關（2 2）實際生產(chǎn)中采用）實際生產(chǎn)中采用后彎葉片后彎葉片 90度度 流動能量損失小流動能量損失小 b b、r r、 H （3 3）理論壓

7、頭理論壓頭H (或或HT)與流體的性質與流體的性質、無關無關（4 4）H（即（即He）與與H 的差距的差距葉片間環(huán)流葉片間環(huán)流；阻力損失阻力損失；沖擊損失沖擊損失2 2c2c2 2c2 2c2 VqctggbrgH 22221 sincos ctg2022-5-313 PgPH T若泵啟動時泵體內是空氣，泵啟動后產(chǎn)生的壓頭為一定值，但因空氣密度小，若泵啟動時泵體內是空氣，泵啟動后產(chǎn)生的壓頭為一定值，但因空氣密度小，造成的壓差或泵吸入口的真空度很小，不能將液體吸入泵內。造成的壓差或泵吸入口的真空度很小，不能將液體吸入泵內。“氣縛氣縛”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。2 2c22v2222TsincosqgAuguH

8、 2022-5-314hm/3Qm/HTHeH(1)葉片之間的環(huán)境：與葉片數(shù)、流體粘度葉片之間的環(huán)境：與葉片數(shù)、流體粘度有關，與流量幾乎無關。有關，與流量幾乎無關。（2）阻力損失（摩擦損失）：約與流量的）阻力損失（摩擦損失）：約與流量的平方成正比。平方成正比。（3）沖擊損失：流體以絕對速度）沖擊損失：流體以絕對速度c2進入蝸進入蝸殼，雖部分轉化為靜壓能，但亦存在著明顯殼，雖部分轉化為靜壓能，但亦存在著明顯的能量損失。裝置角的能量損失。裝置角是按照所設計泵的額是按照所設計泵的額定流量確定的，若泵在額定流量下工作，沖定流量確定的，若泵在額定流量下工作，沖擊損失最小，若泵偏離額定流量工作，沖擊擊損失

9、最小，若泵偏離額定流量工作，沖擊損失增大。損失增大。在一定的轉速在一定的轉速 n 下：下：vTqctggAuguH 22222 vTqfH 直線關系直線關系1、泵的有效壓頭、泵的有效壓頭H與與H 的差距的差距葉片間環(huán)流葉片間環(huán)流；阻力損失阻力損失；沖擊損失沖擊損失2022-5-315TH容積損失：容積損失：壓頭損失：壓頭損失：主要由流體摩擦阻力損失造成。主要由流體摩擦阻力損失造成。灌泵后，關閉閥灌泵后，關閉閥門，在流量等于門，在流量等于零時啟動。零時啟動。主要性能參數(shù)主要性能參數(shù) characteristic parametersaeNN 效率小于效率小于100%原因有容積損失、原因有容積損失

10、、壓頭損失和機械損失。壓頭損失和機械損失。影響到泵的效率影響到泵的效率2022-5-316離心泵內液體漏回現(xiàn)象離心泵內液體漏回現(xiàn)象2022-5-317離心泵的主要性能參數(shù)總結離心泵的主要性能參數(shù)總結（1 1）( (葉輪葉輪) )轉速轉速n n：10003000rpm；2900rpm常見常見（2 2）( (體積體積) )流量流量q qV V: :m3/s， 葉輪結構、尺寸和轉速葉輪結構、尺寸和轉速（3）壓頭（揚程）壓頭（揚程）H H（H He e）：）：1N流體通過泵獲得的機械能。流體通過泵獲得的機械能。J/N, m與流量、葉輪結構、尺寸和與流量、葉輪結構、尺寸和n有關有關。H Hz z（4 4

11、）軸功率）軸功率N N（P Pa a）：）：單位時間原動機輸入泵軸的能量單位時間原動機輸入泵軸的能量有效功率有效功率P Pe e：單位時間液體獲得的能量單位時間液體獲得的能量gqHP Vee 2022-5-318（5 5）效率）效率 100%容積損失容積損失，水力損失，機械損失水力損失，機械損失離心泵的性能曲線測定離心泵的性能曲線測定HqVNqVqV廠家實驗測定廠家實驗測定產(chǎn)品說明書產(chǎn)品說明書2020 C C清水清水泵的效率：泵的效率：efficiency（1）容積效率：流量損失）容積效率：流量損失V0.850.95（2）水力效率：壓頭損失）水力效率：壓頭損失k=0.80.9（3）機械效率：機

12、械部件之間的摩擦）機械效率：機械部件之間的摩擦j0.960.99泵的總效率：泵的總效率： V k jaePP 2022-5-319 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線 (characteristic curves)軸軸NeH hm/3Vqkw/aN%/ m/eH離心泵的操作：離心泵的操作：1）灌泵并保持密封，防止氣縛現(xiàn)象；）灌泵并保持密封，防止氣縛現(xiàn)象；2）在最小流量下啟動。）在最小流量下啟動。3）在出口管路上安裝流量調節(jié)閥門。在出口管路上安裝流量調節(jié)閥門。2022-5-320在某一轉速在某一轉速 n 下下gqHPVee aP點時的軸功率點時的軸功率同時測得該流量同時測得該流量aePP n2MM

13、PMa 扭矩扭矩通過最簡單的管路反映通過最簡單的管路反映泵的有效壓頭。泵的有效壓頭。2022-5-321軸功率軸功率 Pa gqHPVea nn2 vveeqqHHDDqqvv 2eeDDHH 3 DDPPaa葉輪直徑葉輪直徑 D22 vveeqqnnHH2 vveeqqHH)() ()(22常常數(shù)數(shù)KqHqHVeVe 轉速為轉速為n的泵特性曲線上的每一點均可用這一方法轉換至轉速為的泵特性曲線上的每一點均可用這一方法轉換至轉速為n的曲線上相對的曲線上相對應的點。因此，可得到新轉速下的泵特性曲線。應的點。因此，可得到新轉速下的泵特性曲線。2022-5-322泵的轉速泵的轉速 n 變化后，泵實際特

14、性曲線方程式如何變換？變化后，泵實際特性曲線方程式如何變換？例：某一臺泵，當轉速為例：某一臺泵，當轉速為 n1=1480r/min 時，時，2Ve3 .404 .38qH min/m,m3Ve qH將轉速變化為將轉速變化為 n2=1700r/min 后，泵的特性曲線方程式如何？后，泵的特性曲線方程式如何？解：解：根據(jù)比例定律根據(jù)比例定律1212nnqqvv 21221212 vveeqqnnHH 21221212123 .404 .38 vvvvveeqqqqqHH2222223 .407 .503 .40148017004 .38vveqqH 1 , eHhmqV3,m,He1n2 , eH

15、2n2022-5-323思考題：離心泵的壓頭是指（思考題：離心泵的壓頭是指（ ）A流體的升舉高度；流體的升舉高度；B 流體動能的增加；流體動能的增加；C流體靜壓能的增加；流體靜壓能的增加；D 單位流體獲得的機械能。單位流體獲得的機械能。解：根據(jù)實際流體的機械能衡算式解：根據(jù)實際流體的機械能衡算式H=(Z2-Z1)+(P2-P1)+(u22-u12)/2g+Hf離心泵的壓頭可以表現(xiàn)為流體升舉一定的高度（離心泵的壓頭可以表現(xiàn)為流體升舉一定的高度（Z2Z1）、增）、增加一定的靜壓能（加一定的靜壓能（P2P1）/g、增加一定的動能、增加一定的動能 (u22-u12)/2g 以以及用于克服流體流動過程中

16、產(chǎn)生的壓頭損失及用于克服流體流動過程中產(chǎn)生的壓頭損失Hf 。但。但A、B、C的說法都不全面。離心泵的壓頭是泵施加給單位牛頓流體的機的說法都不全面。離心泵的壓頭是泵施加給單位牛頓流體的機械能械能J（J/Nm)。故答案。故答案D正確。正確。2022-5-324第第2講：講：2.2.3 離心泵的工作點；離心泵的工作點；離心泵的串聯(lián)操作；離心泵的串聯(lián)操作；離心泵的并聯(lián)操作。離心泵的并聯(lián)操作。2.2.4 離心泵的汽蝕現(xiàn)象、汽蝕余量及安裝高度。離心泵的汽蝕現(xiàn)象、汽蝕余量及安裝高度。第第2章章 流體輸送機械流體輸送機械（6學時）2022-5-325由工作點讀出的流量由工作點讀出的流量 qv 、壓頭、壓頭 H

17、e 就是管道中實際的流量，流就是管道中實際的流量，流體在此流量下，實際所得到的有效壓頭。體在此流量下，實際所得到的有效壓頭。 duty point2veBqAH 21212VeKqgPPZZH 2022-5-326工作點工作點(duty point)的求法：的求法：（1）圖解法；）圖解法；（2）解析法。）解析法。 2V421212e8qgddlgPPZZH 2VeBqAH 注意兩個方程式中注意兩個方程式中 qv 的單位一定要一致，一般都統(tǒng)一到的單位一定要一致，一般都統(tǒng)一到 m3/s2022-5-3272. 流量調節(jié)流量調節(jié) （即改變泵的工作點）（即改變泵的工作點）調節(jié)出口閥門的開度，改變管路的

18、特性曲線調節(jié)出口閥門的開度，改變管路的特性曲線 2v421212eqgddl8gPPZZH 調節(jié)泵的轉速，改變泵的特性曲線調節(jié)泵的轉速，改變泵的特性曲線優(yōu)點：調節(jié)簡便優(yōu)點：調節(jié)簡便.靈活靈活缺點：能耗缺點：能耗2 vveeqqHH 21221212123 .404 .38 vvvvveeqqqqqHH2022-5-328注意：泵特性曲線因轉速變化發(fā)生了移動。若求轉速變化后的注意：泵特性曲線因轉速變化發(fā)生了移動。若求轉速變化后的工作點，還必須結合管路的特性曲線工作點，還必須結合管路的特性曲線。2VVee qqHH 2V1212eKqgPPZZH 2 vveeqqHH)() ()(22常常數(shù)數(shù)Kq

19、HqHVeVe 2VeKqH 等效率方程等效率方程2022-5-329例：例： 某輸水管路中，離心泵在轉速為某輸水管路中，離心泵在轉速為n=2900r/min時的特性曲線方程為時的特性曲線方程為2525VqH 管路特性方程為管路特性方程為210VkqH qV的單位為的單位為m3/min試求試求：1）k=2.5時的工作點（時的工作點（qVA、HA）; 2)將閥門關小，使得將閥門關小，使得k=5時的工作點（時的工作點（qVB、HB）; 3）閥門開度由）閥門開度由k=2.5關小到關小到k=5，流量由，流量由qVA減小到減小到qVB ，管路阻力損失，管路阻力損失增加了多少？增加了多少？4) 如果改變泵

20、的轉速，將流量調整到如果改變泵的轉速，將流量調整到qVB ，管路能量消耗如何變化？，管路能量消耗如何變化？ 5）若不采用改變閥門開度，而是采用改變轉速的方法，使得流量由）若不采用改變閥門開度，而是采用改變轉速的方法，使得流量由qVA減小到減小到qVB ，則轉速應調整到多少？，則轉速應調整到多少？6）比較：由流量）比較：由流量qvA減小到減小到qvB時，時，調整閥門開度與調整泵的轉速，調整閥門開度與調整泵的轉速，能量消耗的差異是多少？能量消耗的差異是多少？2022-5-330解：解：1）泵特性曲線方程泵特性曲線方程2525VqH 管路特性曲線方程（此時管路特性曲線方程（此時 k=2.5)25 .

21、 210VqH 聯(lián)立（聯(lián)立（1）、（）、（2）得）得（1）（2）hmmqVA/8 .84min/41. 133 )(152柱柱OHmHA 2） 管路特性曲線方程（此時管路特性曲線方程（此時 k=5)2510VqH （3）聯(lián)立（聯(lián)立（1）、（）、（3）得）得hmmqVB/5 .73min/22. 133 )(5 .172柱柱OHmHB 3）閥門開度由閥門開度由k=2.5關小到關小到k=5，流量由，流量由qVA減小到減小到qVB ，管路阻力損失增加了多少？管路阻力損失增加了多少？即管路特性曲線不變，通過改變轉速改變泵的特性曲即管路特性曲線不變，通過改變轉速改變泵的特性曲線，將工作點由線，將工作點由

22、A點移動到點移動到C點。點。OmH5 . 2155 .17HH2AB 4) 如果改變泵的轉速，將流量調整到如果改變泵的轉速，將流量調整到qVB ，管路能量消耗如何變化？，管路能量消耗如何變化？min/m22. 1qq3VBvC 將將代入代入25 . 210VqH （2）中，得）中，得)(8 .132柱柱OHmHC OmH2 . 1158 .13HH2AC 即即在原來的閥門開度下，即在原來的閥門開度下，即k=2.5時，輸送流量時，輸送流量為為qVC=qVB 時，管路所需要的壓頭為時，管路所需要的壓頭為HC2022-5-331利用相等效率下的比例定律：利用相等效率下的比例定律：122122122H

23、HnnqqVV )(222211常數(shù)常數(shù)KqHqHVV 2VKqH 該式稱為離心泵在一定范圍內不同轉速下的等效率方程。該式稱為離心泵在一定范圍內不同轉速下的等效率方程。方法方法1：等效率方程：等效率方程2 .92 VCCqHKm2 .16min/m33. 1DD3VD Hq點點：得得VDVCDCqqnn rpm2660DCDC QQnn22 . 9VqH 42525VqH 15）若不采用改變閥門開度，而是采用改變轉速的方法，使得若不采用改變閥門開度，而是采用改變轉速的方法，使得流量由流量由qVA減小到減小到qVB ，則轉速應調整到多少？，則轉速應調整到多少？2022-5-3321n2n離心泵在

24、轉速為離心泵在轉速為n1=2900r/min時的特性曲線方程為時的特性曲線方程為211525VqH 方法方法2：根據(jù)比例定律，得到離心泵改變轉速為：根據(jù)比例定律，得到離心泵改變轉速為n2時的特性曲線方程時的特性曲線方程 2122121212525 VVVVVqqqqqHH222122525VqnnH （4）5）若不采用改變閥門開度，而是采用改變轉速的方法，使得若不采用改變閥門開度，而是采用改變轉速的方法，使得流量由流量由qVA減小到減小到qVB ，則轉速應調整到多少？，則轉速應調整到多少？管路特性曲線不變，通過改變轉速改變泵的特管路特性曲線不變，通過改變轉速改變泵的特性曲線，將工作點由性曲線，

25、將工作點由A點移動到點移動到C點。點。將將C點坐標點坐標代入（代入（4）式）式得到：得到：min/m22. 13VBVC qq)OH(m8 .132C柱柱 Hmin/r26732 n2022-5-333如果改變泵的轉速，將流量調整到如果改變泵的轉速，將流量調整到qVB ，即，即在原來的閥門開度下，即在原來的閥門開度下，即k=2.5時，時，輸送流量為輸送流量為qVB 時，管路所需要的壓頭為時，管路所需要的壓頭為HC)OH(m8 .132C柱柱 H如果關小閥門將流量調整到如果關小閥門將流量調整到qvB ,管路所需要的壓頭為管路所需要的壓頭為HB)OH(m7 . 32CB柱柱 HH6）比較：由流量）

26、比較：由流量qvA減小到減小到qvB時，調整閥門開度與調整泵的轉時，調整閥門開度與調整泵的轉速，能量消耗的差異是多少？速，能量消耗的差異是多少？調整到同樣的流量調整到同樣的流量,調整閥門開度與調整泵的轉速，能量消耗調整閥門開度與調整泵的轉速，能量消耗的差異是的差異是)OH(m5 .172B柱柱 H2022-5-3342022-5-3352022-5-336兩臺相同泵的組合，如何根據(jù)單臺泵的特性曲線方程式寫出組合兩臺相同泵的組合，如何根據(jù)單臺泵的特性曲線方程式寫出組合泵的特性曲線方程式？泵的特性曲線方程式？2v4ee2q102 . 740HH 并并單單并并并并聯(lián)聯(lián)：例：某臺泵的特性曲線方程為例：

27、某臺泵的特性曲線方程為2V4e102 . 740qH He的單位為的單位為m ，qv的單位為的單位為m3/s)q102 . 740(2H2H2v4ee單單單單串串串串聯(lián)聯(lián)： 2v4eq102 . 72402H 串聯(lián)：串聯(lián)：2v4eq4102 . 740H 并聯(lián)：并聯(lián)：單單串串串聯(lián)串聯(lián)vvqq: 2qq:vv并并單單并并聯(lián)聯(lián) 2022-5-3371）2）3）串串H并并H2022-5-33821212)(veKqgPPZZH 管路特性不變，則此時流量將（）管路特性不變，則此時流量將（）A增大增大B減少減少C不變不變D不確定不確定AB點，其中任何一條特性曲線發(fā)生變化，點，其中任何一條特性曲線發(fā)生變化

28、，均會引起工作點的變動，現(xiàn)泵及其轉均會引起工作點的變動，現(xiàn)泵及其轉速不變，故泵的特性曲線不變。將管速不變，故泵的特性曲線不變。將管路的特性曲線方程式列出路的特性曲線方程式列出),( VqHBA2022-5-339思考：對于上題，若仍然保持原流量，應采取什么措施？思考：對于上題，若仍然保持原流量，應采取什么措施？ 改變的是什么特性曲線？改變的是什么特性曲線？12AB2022-5-340例例1：用離心泵敞口水池中的水送往一敞口高位槽，高位槽液：用離心泵敞口水池中的水送往一敞口高位槽，高位槽液面高出水池液面面高出水池液面5m,管徑為管徑為50mm。當泵出口管路中閥門全開。當泵出口管路中閥門全開（0.

29、17）時，泵入口管中真空表讀數(shù)為）時，泵入口管中真空表讀數(shù)為52.6KPa,泵出口管泵出口管中壓力表讀為中壓力表讀為155.9KPa 。已知該泵的特性曲線方程。已知該泵的特性曲線方程He=23.1-1.43105q2v 式中：式中：He的單位為的單位為m；qv的單位為的單位為m3/s.試求：試求：（1）閥門全開時泵的有效功率；）閥門全開時泵的有效功率； （首先找出此時的工作點）（首先找出此時的工作點）（2）當閥門關?。ǎ┊旈y門關?。?80）時，其他條件不變，流動狀態(tài)處）時，其他條件不變，流動狀態(tài)處在阻力平方區(qū)，則泵的流量為多少？在阻力平方區(qū)，則泵的流量為多少？（尋找新的工作點）（尋找新的工作點

30、）真真空空表表壓壓力力表表2022-5-341解解：（：（1）忽略出口管壓力表接口與入口管真空表接口垂直高度）忽略出口管壓力表接口與入口管真空表接口垂直高度差，自真空表接口管截面至壓力表接口管截面列機械能衡算式。差，自真空表接口管截面至壓力表接口管截面列機械能衡算式。并且忽略此間入口管與出口管段的流體阻力損失。并且忽略此間入口管與出口管段的流體阻力損失。真真空空表表壓壓力力表表2022-5-3422022-5-343例例2：現(xiàn)需用兩臺相同的離心泵將河水送入一密閉的高位槽，高：現(xiàn)需用兩臺相同的離心泵將河水送入一密閉的高位槽，高位槽液面上方壓強為位槽液面上方壓強為1.5at(表壓強），高位槽液面與

31、河水水面之表壓強），高位槽液面與河水水面之間的垂直高度為間的垂直高度為10m，已知整個管路長度為，已知整個管路長度為50m(包括全部局部阻包括全部局部阻力當量長度），管徑均為力當量長度），管徑均為50mm，直管阻力摩擦系數(shù)，直管阻力摩擦系數(shù)0.025。單泵的特性曲線方程為單泵的特性曲線方程為He=50-1.0106qv2(式中式中He的單位為的單位為m;qv的的單位為單位為m3/s)。試通過計算比較：該兩臺泵如何組合所輸送的水流。試通過計算比較：該兩臺泵如何組合所輸送的水流量更大？量更大？2022-5-344根據(jù)管路特性曲線，流量大，同時所根據(jù)管路特性曲線，流量大，同時所需壓頭亦大。是因為管路

32、中流量大，需壓頭亦大。是因為管路中流量大，流速大，流體的壓頭損失亦大，則所流速大，流體的壓頭損失亦大，則所需泵提供的壓頭亦要大。需泵提供的壓頭亦要大。為了明顯的發(fā)揮組合泵能夠增加為了明顯的發(fā)揮組合泵能夠增加流量，增加壓頭的優(yōu)勢，對于低流量，增加壓頭的優(yōu)勢，對于低阻管路，并聯(lián)優(yōu)于串聯(lián)；對于高阻管路，并聯(lián)優(yōu)于串聯(lián)；對于高阻管路，串聯(lián)優(yōu)于并聯(lián)。阻管路，串聯(lián)優(yōu)于并聯(lián)。若采用串聯(lián)，聯(lián)立方程（若采用串聯(lián)，聯(lián)立方程（1）（）（3）得）得 qv串串=5.710-3(m3/s)若采用并聯(lián)，聯(lián)立方程（若采用并聯(lián)，聯(lián)立方程（2）（）（3）得）得 qe并并=6610-3(m3/s)因此，應采用泵的并聯(lián)方式。因此，應采

33、用泵的并聯(lián)方式。2022-5-345汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象 cavitations phenomena汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象當汽蝕現(xiàn)象發(fā)生時，當汽蝕現(xiàn)象發(fā)生時，泵的揚程明顯減小。泵的揚程明顯減小。gPgudlguZgPZ 2222002022-5-346 kfkcHguNPSH1 ,22)(流量大，臨界汽蝕余量大。流量大，臨界汽蝕余量大。2022-5-347cfvgNPSHHgPgPH)(10,0max 5.0)(5.010,0max cfvgNPSHHgPgPH mNPSHr5 .0)(再再加加上上的的基基礎礎上上實實際際安安裝裝泵泵時時，在在 盡量大一些，盡量大一些，數(shù)值數(shù)值為了使得為了使得gH3.安

34、裝要求安裝要求：吸入管徑常大于壓出吸入管徑常大于壓出管徑管徑吸入管不裝調節(jié)閥吸入管不裝調節(jié)閥實際安裝高度實際安裝高度HgHg最大允許安裝高度最大允許安裝高度Hg為為2022-5-348 k1 ,f2kc2)(HguNPSH k1 ,f2kr2)(HguNPSH gvHpt必必須須為為負負值值。安安裝裝高高度度，此此時時若若輸輸送送沸沸騰騰狀狀態(tài)態(tài)的的液液體體gvHpP 0Hg例例1：分析離心泵的安裝高度：分析離心泵的安裝高度Hg與所輸送流體溫度之與所輸送流體溫度之間的關系。間的關系。2022-5-349例：用某型號離心泵將水由貯槽輸送至高位槽，已知在工作轉例：用某型號離心泵將水由貯槽輸送至高位

35、槽，已知在工作轉速下泵的特性方程為速下泵的特性方程為H=45-0.15qv2 ，式中，式中H的單位為的單位為m，qv的單的單位為位為m3/h。貯槽和高位槽的直徑分別為。貯槽和高位槽的直徑分別為8m與與5m。輸水初時，兩。輸水初時，兩槽間的垂直高度差為槽間的垂直高度差為20m，兩液槽間用長，兩液槽間用長200m（包括全部局部（包括全部局部阻力的當量長度）的阻力的當量長度）的3.5mm的鋼管相連。管路中的摩擦的鋼管相連。管路中的摩擦因數(shù)為因數(shù)為0.025。貯槽與高位槽的容量足夠，且忽略因液位變化而。貯槽與高位槽的容量足夠，且忽略因液位變化而引起的阻力損失的變化。試求：引起的阻力損失的變化。試求：（

36、1）初始輸水量；）初始輸水量；（2）完成）完成100m3輸水任務所需要的時間。輸水任務所需要的時間。m201122解：（）即確定初始的工作點解：（）即確定初始的工作點初始時的管路特性方程：初始時的管路特性方程： gudlguugppzzH22221221212 2v2v422102. 0360081. 905. 014. 305. 0200025. 082qqgudl 2v15. 045qH 2v102. 020qH h/m96. 93v0 q解解得得：2022-5-350m201122xh（）設在開始輸水后的某時刻（）設在開始輸水后的某時刻t，貯槽液面下降了，貯槽液面下降了x，同時，同時，高

37、位槽液面上長了高位槽液面上長了h，管內流速為，管內流速為u，則有，則有hx225484 xh56. 2 uthtx22205. 04dd54dd84 在某時刻在某時刻t，貯槽液面至高位槽液面列機械，貯槽液面至高位槽液面列機械能衡算方程式能衡算方程式 gudlguugppzzH22221221212 2v102. 0)(56. 220qxxH 2v15. 045qH 2v2v102. 0)(56. 22015. 045qxxq xq1 .142 .99v xtx1 .142 .99dd842 即即：反映了反映了x與與t的關系。的關系。2022-5-351m201122xhxtx1 .142 .9

38、9dd842 即即：反映了反映了x與與t的關系。的關系。當完成總輸水量當完成總輸水量100m3時，貯槽液位時，貯槽液位x為為m41. 1841002 xh52. 7d1 .142 .9984d41. 1020 xxtt （）定態(tài)；（）擬定態(tài)處理方法。（）定態(tài)；（）擬定態(tài)處理方法。2022-5-352第第3講：講：2.2.5 離心泵的選型參數(shù)；離心泵的操作。離心泵的選型參數(shù)；離心泵的操作。2.3 往復泵往復泵2.3.1 往復泵的構造、工作原理和性能參數(shù)；往復泵的構造、工作原理和性能參數(shù)；2.3.2 往復泵的操作。往復泵的操作。2.5 氣體輸送機械氣體輸送機械離心式風機的選型參數(shù)。離心式風機的選型

39、參數(shù)。第第2章章 流體輸送機械流體輸送機械（6學時）2022-5-3532.2.5離心泵的類型與選用離心泵的類型與選用1.類型類型清水泵清水泵耐腐蝕泵耐腐蝕泵油泵油泵2.選用選用步驟：步驟：定性選型：根據(jù)泵的工作條件，如腐蝕性、潛水等；定性選型：根據(jù)泵的工作條件，如腐蝕性、潛水等；生產(chǎn)要求生產(chǎn)要求 qv值，計算管路所需要的值，計算管路所需要的He ，選定泵的具體型號；，選定泵的具體型號；計算泵的允許安裝高度；計算泵的允許安裝高度；計算功率，再配電機。計算功率，再配電機。2022-5-354 例例2-3 如圖所示，需要安裝一臺離心泵，將流量如圖所示，需要安裝一臺離心泵，將流量45m3/h 、溫度

40、、溫度20oC的河水輸送到敞口高位槽，高位槽水面高出河水水面的河水輸送到敞口高位槽，高位槽水面高出河水水面10m ，管路總長度管路總長度15m 。試選一臺離心泵，并確定泵的安裝高度。試選一臺離心泵，并確定泵的安裝高度。2022-5-355解：解：hmQ/453 sPamkgCo 3310005. 1,/2 .99820 時時，水水的的選管內流速選管內流速u=2.5m/s,估算管內徑估算管內徑muQd08. 043600 mmdmm5 .8045 .88 的的水水煤煤氣氣管管，內內徑徑選選 smdQu/46. 2436002 51097. 1 du0043. 0 d 028. 0 )(43. 8

41、222OHmgudllHef 截面截面1-1至截面至截面2-2之間列機械能方程式之間列機械能方程式mHZZHfe43.1812 根據(jù)根據(jù)Q、He數(shù)值選擇泵，數(shù)值選擇泵，IS80-65-125 , 其允許汽蝕余量其允許汽蝕余量mh5 . 30 . 3 kPaPCvo335.220 時時，水水的的mHf47.4: 吸吸入入管管中中 mhHgPgPHfvg63. 15 . 00 接講往復泵2022-5-356例例2：選泵的設計型問題：選泵的設計型問題分餾塔分餾塔解吸塔解吸塔儲罐儲罐m37m5m3012345Pa105P44 Pa102 . 1P65 Pa105P41 h/kg6400mh/kg10800m53h43h m5Hm6Hm2H53f43f