第二章-泵與風(fēng)機(jī)性能

1、沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第二章第二章 泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能Chapter Three Performance of Pump and FansChapter Three Performance of Pump and Fans第一節(jié)第一節(jié) 功率、損失與效率功率、損失與效率Period one Power and EfficiencyPeriod one Power and Efficiency第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線Period Two Performance Curve for Pump and FansPeriod

2、 Two Performance Curve for Pump and Fans第三節(jié)第三節(jié) 性能曲線的測(cè)試方法性能曲線的測(cè)試方法Period Three Test Method for Performance CurvePeriod Three Test Method for Performance Curve沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第一節(jié)功率、損失與效率第一節(jié)功率、損失與效率一、功率功率 三、容積損失和容積效率三、容積損失和容積效率四、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率四、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率 引引 言言 二、機(jī)械損失和機(jī)械效率機(jī)械損失和機(jī)械效率 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)

3、工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)效率：效率： 傳動(dòng)效率：傳動(dòng)效率： tm有效功率：有效功率：（kW）10001000eVVpqHgqP 軸功率：傳到泵與風(fēng)機(jī)軸功率：傳到泵與風(fēng)機(jī) 軸上的功率軸上的功率 /eshPP （kW） 原動(dòng)機(jī)輸出功率：原動(dòng)機(jī)輸出功率： tmshg/ PP （kW）沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能一、功率一、功率1. 1. 有效功率有效功率 定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，流體通過(guò)泵（風(fēng)機(jī)）所獲得的機(jī)械定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，流體通過(guò)泵（風(fēng)機(jī)）所獲得的機(jī)械能，是泵（風(fēng)機(jī)）的輸出功率。能，是泵（風(fēng)

4、機(jī)）的輸出功率。表達(dá)式：表達(dá)式： 泵：泵： 風(fēng)機(jī)：風(fēng)機(jī)： 2. 2. 軸功率軸功率 定義：原動(dòng)機(jī)傳給泵或風(fēng)機(jī)軸上的功率。是泵（風(fēng)機(jī)）定義：原動(dòng)機(jī)傳給泵或風(fēng)機(jī)軸上的功率。是泵（風(fēng)機(jī)） 的輸入功率。的輸入功率。表達(dá)式：表達(dá)式：1000Vegq HP1000Veq pP 10001000eVVPgq hpqP沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能3. 3. 原動(dòng)機(jī)功率原動(dòng)機(jī)功率定義：指原動(dòng)機(jī)的輸出功率。定義：指原動(dòng)機(jī)的輸出功率。表達(dá)式：表達(dá)式：式中：式中：PgPg是原動(dòng)機(jī)的輸出功率，是原動(dòng)機(jī)的輸出功率，Pg,inPg,in是原動(dòng)機(jī)輸入功率。是原動(dòng)機(jī)輸入功率。 tm tm

5、傳動(dòng)效率，傳動(dòng)效率， g g原動(dòng)機(jī)效率原動(dòng)機(jī)效率 在選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)要考慮過(guò)載，故應(yīng)加一定的富裕量。所以原在選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)要考慮過(guò)載，故應(yīng)加一定的富裕量。所以原動(dòng)機(jī)選擇時(shí)，功率應(yīng)乘以富裕系數(shù)動(dòng)機(jī)選擇時(shí)，功率應(yīng)乘以富裕系數(shù)K K，電動(dòng)機(jī)容量富裕系數(shù)，電動(dòng)機(jī)容量富裕系數(shù)K K查表。查表。tmgppgeggdgPPP 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能 Pm PV PhPhqVTHTP qVHTPeqVHPsh由于結(jié)構(gòu)、工藝及流體粘性的影響，流體流經(jīng)泵與風(fēng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)、工藝及流體粘性的影響，流體流經(jīng)泵與風(fēng)機(jī)時(shí)不可避免地要產(chǎn)生各種能量損失。時(shí)不可避免地要產(chǎn)生各種能量損失。哪些

6、哪些損失？在哪些部位？與那些因素有關(guān)？損失？在哪些部位？與那些因素有關(guān)？措施措施 。引引 言言 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能機(jī)械損失（用功率機(jī)械損失（用功率 Pm表示）包括：軸與軸封、軸與軸表示）包括：軸與軸封、軸與軸承及葉輪圓盤摩擦所損失的功率，一般分別用承及葉輪圓盤摩擦所損失的功率，一般分別用 Pm1和和 Pm2表表示。示。1. 1. 什么是機(jī)械損失什么是機(jī)械損失 2. 2. 機(jī)械損失的定性分析機(jī)械損失的定性分析 ，葉輪在殼腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因，葉輪在殼腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因克服殼腔內(nèi)流體與蓋板之間存在的摩擦阻力克服殼腔內(nèi)流體與蓋板之間存在的摩擦阻力而消耗的能量，

7、稱為圓盤摩擦損失功率。而消耗的能量，稱為圓盤摩擦損失功率。 二、機(jī)械損失和機(jī)械效率機(jī)械損失和機(jī)械效率 ，與軸承、軸封的結(jié)構(gòu)形式、填料種類、軸，與軸承、軸封的結(jié)構(gòu)形式、填料種類、軸頸的加工工藝以及流體密度有關(guān)，約為頸的加工工藝以及流體密度有關(guān)，約為1%3%Psh沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能3. 3. 減小機(jī)械損失的一些措施減小機(jī)械損失的一些措施 （1 1）合理地壓緊填料壓蓋，對(duì)于泵采用機(jī)械密封。）合理地壓緊填料壓蓋，對(duì)于泵采用機(jī)械密封。 （2 2）對(duì)給定的能頭，增加轉(zhuǎn)速，相應(yīng)減小葉輪直徑。）對(duì)給定的能頭，增加轉(zhuǎn)速，相應(yīng)減小葉輪直徑。 （4 4）適當(dāng)選取葉輪

8、和殼體的間隙，可以降低圓盤摩擦損）適當(dāng)選取葉輪和殼體的間隙，可以降低圓盤摩擦損失，一般取失，一般取B/D2=2%5%。 （3 3），效率可，效率可以以提高提高2%3%，效率可提高，效率可提高2%4%。風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)的蓋板和殼腔較泵光滑，風(fēng)機(jī)的效率要比的蓋板和殼腔較泵光滑，風(fēng)機(jī)的效率要比水泵高。水泵高。沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能4. 4. 機(jī)械效率機(jī)械效率機(jī)械損失功率的大小，用機(jī)械效率機(jī)械損失功率的大小，用機(jī)械效率 m來(lái)衡量。機(jī)械效率來(lái)衡量。機(jī)械效率等于軸功率克服機(jī)械損失后所剩余的功率（即流動(dòng)功率等于軸功率克服機(jī)械損失后所剩余的功率（即流動(dòng)功率Ph）與軸功率與

9、軸功率Psh之比：之比：shhshmshmPPPPP 機(jī)械效率和比轉(zhuǎn)速有關(guān)，表機(jī)械效率和比轉(zhuǎn)速有關(guān)，表1-31-3可用來(lái)粗略估算泵的機(jī)械效率。可用來(lái)粗略估算泵的機(jī)械效率。（泵：（泵：90%-97%90%-97% ；風(fēng)機(jī)：92%-98%） 表表1 m與與ns的關(guān)系（泵）的關(guān)系（泵）比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速 ns5060708090100機(jī)械效率機(jī)械效率m（%）848789919293沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在動(dòng)、靜部件間隙兩側(cè)壓強(qiáng)差的作用下，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在動(dòng)、靜部件間隙兩側(cè)壓強(qiáng)差的作用下，部分流體從高壓側(cè)通過(guò)間隙流向低壓側(cè)所造成的能量損失稱部分流體

10、從高壓側(cè)通過(guò)間隙流向低壓側(cè)所造成的能量損失稱為容積（泄漏）損失，用功率為容積（泄漏）損失，用功率 PV 表示。表示。 二、容積損失和容積效率二、容積損失和容積效率（一）泵的容積損失（一）泵的容積損失 （二）通風(fēng)機(jī)的容積損失（二）通風(fēng)機(jī)的容積損失 定義：由泄漏或回流而產(chǎn)生的損失。定義：由泄漏或回流而產(chǎn)生的損失。沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能 （一）泵的容積損失（一）泵的容積損失 1. 泵的容積損失主要發(fā)生在以下幾個(gè)部位泵的容積損失主要發(fā)生在以下幾個(gè)部位葉輪入口與外殼之間的間隙處；葉輪入口與外殼之間的間隙處；多級(jí)泵的級(jí)間間隙處；多級(jí)泵的級(jí)間間隙處；平衡軸向力裝

11、置與外殼之間的平衡軸向力裝置與外殼之間的間隙間隙處以及軸封間隙處等。處以及軸封間隙處等。沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能2. 軸向力的產(chǎn)生軸向力的產(chǎn)生離心泵的軸向力離心泵的軸向力沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能3. 平衡軸向力裝置平衡軸向力裝置沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能4. 減小泵容積損失的措施減小泵容積損失的措施維持動(dòng)靜部件間最佳的間隙；維持動(dòng)靜部件間最佳的間隙；增大間隙的流動(dòng)阻力增大間隙的流動(dòng)阻力為了減小葉輪入口處的容積損失為了減小葉輪入口處的容積損失q1，一般在入口處都裝有密

12、，一般在入口處都裝有密封環(huán)（承磨環(huán)或口環(huán)），如圖下所示。封環(huán)（承磨環(huán)或口環(huán)），如圖下所示。檢修中應(yīng)將密封間隙嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，密封間檢修中應(yīng)將密封間隙嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，密封間隙過(guò)大隙過(guò)大q1 ；密封間隙過(guò)??；密封間隙過(guò)小 Pm1 ； 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能 （二）通風(fēng)機(jī)的容積損失（二）通風(fēng)機(jī)的容積損失 通風(fēng)機(jī)的容積損失發(fā)生在以下部位通風(fēng)機(jī)的容積損失發(fā)生在以下部位由于軸或軸套的直徑較小，由此產(chǎn)生的外泄漏可忽略不計(jì)。和泵的情況類似，容積損失q 的大小和間隙形式有關(guān)。 通風(fēng)機(jī)容積損失示意圖通風(fēng)機(jī)容積損失示意圖沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵

13、與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能離心式通風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口離心式通風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口與進(jìn)氣口間隙的形式可分為與進(jìn)氣口間隙的形式可分為對(duì)口對(duì)口和和套口套口兩種形式。兩種形式。間隙尺寸對(duì)風(fēng)機(jī)的性能間隙尺寸對(duì)風(fēng)機(jī)的性能影響：影響： 試驗(yàn)表明，試驗(yàn)表明，r /D2從從0.5%到到0.05%，可使可使效率效率提高提高3% 4%。通常間隙的取值范圍。通常間隙的取值范圍為為(0.0050.01)D2，D2大時(shí)取大時(shí)取小值，反之取大值。小值，反之取大值。 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能 （三）（三） 容積效率容積效率 容積效率容積效率V 與比轉(zhuǎn)速有關(guān)，對(duì)給水泵，表與比轉(zhuǎn)速有關(guān)，對(duì)給

14、水泵，表1-4可供參考?？晒﹨⒖?。 （泵：（泵：90%-95%；風(fēng)機(jī)：小于泵）；風(fēng)機(jī)：小于泵）容積損失的大小用容積效率容積損失的大小用容積效率V 來(lái)衡量。容積效率為考慮來(lái)衡量。容積效率為考慮容積損失后的功率與未考慮容積損失前的功率之比：容積損失后的功率與未考慮容積損失前的功率之比：qqqqqHqHqPPVVVVVVV TTTThgg ns=5060708090100qV90m3/hqV145m3/h0.800.900.8350.9200.860.940.8750.9500.8900.9550.900.96表表2 2 給水泵的容積效率給水泵的容積效率比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速 V流量流量沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)

15、院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能1. 1. 什么是流動(dòng)損失什么是流動(dòng)損失 三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率 流動(dòng)損失是指：泵與風(fēng)機(jī)工作時(shí)，由于流體和流道壁面流動(dòng)損失是指：泵與風(fēng)機(jī)工作時(shí)，由于流體和流道壁面發(fā)生發(fā)生摩擦摩擦、流道幾何形狀改變使流速變化而產(chǎn)生、流道幾何形狀改變使流速變化而產(chǎn)生旋渦旋渦、以及、以及偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)產(chǎn)生的偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)產(chǎn)生的沖擊沖擊等所造成的損失。等所造成的損失。2. 2. 流動(dòng)損失的定性分析流動(dòng)損失的定性分析 流動(dòng)損失和過(guò)流部件的幾何形狀，壁面粗糙度、流體的流動(dòng)損失和過(guò)流部件的幾何形狀，壁面粗糙度、流體的粘性及流速、運(yùn)行工況等因素密切相關(guān)。粘性

16、及流速、運(yùn)行工況等因素密切相關(guān)。沖擊損失沖擊損失 摩擦損失和局部損失摩擦損失和局部損失分類分類沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能2. 2. 流動(dòng)損失的定性分析流動(dòng)損失的定性分析 1）摩擦損失和局部損失）摩擦損失和局部損失 當(dāng)流動(dòng)處于阻力平方區(qū)時(shí)，這當(dāng)流動(dòng)處于阻力平方區(qū)時(shí)，這部分損失與流量的平方成正比，可定性地用下式表示：部分損失與流量的平方成正比，可定性地用下式表示：232221jfVVVqKqKqKhh 2）沖擊損失）沖擊損失 當(dāng)流量偏離設(shè)計(jì)流量時(shí)，在葉片入口和出當(dāng)流量偏離設(shè)計(jì)流量時(shí)，在葉片入口和出口處，流速變化使流動(dòng)角不等于葉片的安裝角，從而產(chǎn)生沖口處，流

17、速變化使流動(dòng)角不等于葉片的安裝角，從而產(chǎn)生沖擊損失。擊損失。 沖擊損失可用下式估算，即沖擊損失可用下式估算，即 2d4s)(VVqqKh 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能當(dāng)流量大于設(shè)當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，計(jì)流量時(shí)， 1y 1，則則 = 1y 10，稱為，稱為負(fù)沖角。負(fù)沖角。沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能實(shí)踐證明：正沖角時(shí)，由于實(shí)踐證明：正沖角時(shí)，由于，能量損，能量損失比負(fù)沖角（失比負(fù)沖角（時(shí)為小。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，時(shí)為小。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，一般取正沖角一般取正沖角 =3 5 。若全部流動(dòng)損失用若全部流動(dòng)損失用hw表表示，則：示，

18、則： hw= hf+ hj+ hs 正沖角的存在，對(duì)改善正沖角的存在，對(duì)改善泵的汽蝕性能也有好處。泵的汽蝕性能也有好處。 流動(dòng)損失曲線流動(dòng)損失曲線存在存在流動(dòng)損失最小工況。流動(dòng)損失最小工況。沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能表表3 某分段式多級(jí)給水泵通流部分水力損失的分布（某一級(jí)）某分段式多級(jí)給水泵通流部分水力損失的分布（某一級(jí)）區(qū)區(qū) 域域 名名 稱稱損損 失失（m）占總損失的占總損失的百分?jǐn)?shù)（）百分?jǐn)?shù)（）區(qū)區(qū) 域域 名名 稱稱損損 失失（m）占總損失的占總損失的百分?jǐn)?shù)（）百分?jǐn)?shù)（）葉輪葉輪1-1至至2-24.750.5流出正導(dǎo)葉流入反導(dǎo)葉流出正導(dǎo)葉流入反導(dǎo)葉

19、（環(huán)型空間）（環(huán)型空間）4-4至至5-52.0622.15流出葉輪進(jìn)入導(dǎo)葉流出葉輪進(jìn)入導(dǎo)葉2-2至至3-31.0110.85流出反導(dǎo)葉流出反導(dǎo)葉5-5至至6-6至至7-70.576.1導(dǎo)葉擴(kuò)散段導(dǎo)葉擴(kuò)散段3-3至至4-40.9710.4節(jié)段的總損失節(jié)段的總損失9.31100 可以看出：可以看出：葉輪和導(dǎo)葉中的流動(dòng)損失幾葉輪和導(dǎo)葉中的流動(dòng)損失幾乎是相等的，約各占乎是相等的，約各占50%。因此，在設(shè)計(jì)離。因此，在設(shè)計(jì)離心泵時(shí)，只有將改善葉輪和壓出室的流動(dòng)性心泵時(shí)，只有將改善葉輪和壓出室的流動(dòng)性能統(tǒng)一考慮才能取得較好的效果能統(tǒng)一考慮才能取得較好的效果。 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)

20、機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能3. 3. 流動(dòng)效率流動(dòng)效率 流動(dòng)損失的大小用流動(dòng)效率流動(dòng)損失的大小用流動(dòng)效率h來(lái)衡量。流動(dòng)效率等于考來(lái)衡量。流動(dòng)效率等于考慮流動(dòng)損失后的功率（即有效功率）與未考慮流動(dòng)損失前的慮流動(dòng)損失后的功率（即有效功率）與未考慮流動(dòng)損失前的功率之比功率之比 ，即，即 （泵：（泵：80%-90%；風(fēng)機(jī)：；風(fēng)機(jī)：70%-85%）TTTehppHHHgqHgqPPVV 四、泵與風(fēng)機(jī)的總效率四、泵與風(fēng)機(jī)的總效率 泵與風(fēng)機(jī)的總效率等于有效功率和軸功率之比。即：泵與風(fēng)機(jī)的總效率等于有效功率和軸功率之比。即： hmehshhshe VPPPPPPPP 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)

21、機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能 【例【例 1】 有一輸送冷水的離心泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速為有一輸送冷水的離心泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)，時(shí)，流量為流量為qV=1.24m3/s，揚(yáng)程，揚(yáng)程H=70m，此時(shí)所需的軸功率，此時(shí)所需的軸功率Psh=1100kW，容積效率，容積效率 V=0.93，機(jī)械效率機(jī)械效率 m=0.94，求流動(dòng)，求流動(dòng)效率為多少效率為多少?（已知水的密度（已知水的密度=1000kg/m3）。）。 【解】【解】 由已知，泵的有效功率為：由已知，泵的有效功率為：Pe= gqV H/1000=10009.8061.2470/1000=851.161（kW）所以，所以， = Pe/Psh=851.16

22、1/1100 =0.774=77.4% h= /( V m)=0.774/(0.93020.94)=0.88519=88.52%沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線第二節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線 一、能頭與流量性能曲線一、能頭與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線 三、效率與流量性能曲線三、效率與流量性能曲線 四、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線四、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較引引 言言 六、預(yù)旋對(duì)泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對(duì)泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響以離心式葉輪為例以離心式葉輪為例沈陽(yáng)工

23、程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能引引 言言1. 1. 泵與風(fēng)機(jī)的性能及性能曲線泵與風(fēng)機(jī)的性能及性能曲線Vq 3. 3. 性能曲線的繪制方法（性能曲線的繪制方法（試驗(yàn)方法及借助比例定律）2. 2. 性能曲線的作用性能曲線的作用能直觀地反映能直觀地反映泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的總體性能，對(duì)其所在系統(tǒng)的安的總體性能，對(duì)其所在系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大；全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大；作為設(shè)計(jì)及修改新、老產(chǎn)品的依據(jù)；相似設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；作為設(shè)計(jì)及修改新、老產(chǎn)品的依據(jù)；相似設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；工作狀態(tài)工作狀態(tài)工況（運(yùn)行、設(shè)計(jì)、最佳）工況（運(yùn)行、設(shè)計(jì)、最佳）n=const.主要的主要的H- -qV 或或

24、 p- -qVPsh- -qV - -qVNPSH- -qVn=const.其次其次Hs- -qV 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能qVHTT222y2222y22T222u2T-gctgg)ctg(gg1VVVBqAqbDuubDquuuH 2）H-qV曲線曲線一、能頭與流量性能曲線（一、能頭與流量性能曲線（H- -qV）1）HT - -qVT曲線曲線 由無(wú)限多葉片時(shí)的理論能頭可得：由無(wú)限多葉片時(shí)的理論能頭可得：HT=KHT ，qVT- -q =qVH=HT- -hw ，HT - -qVTHT- -qVThf+ +hjhsH- -qVTH- -qVqqVd

25、后向式后向式徑向式徑向式前向式前向式沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能qVPshOPh-qVT二、功率與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線（Psh- -qV ） 2TTTTTThmmhsh1000/ )(g1000/gVVVVVqBqABqAKqHqPPPPP 與與流流量量無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)，且且，若現(xiàn)，若現(xiàn)場(chǎng)的凝結(jié)泵和給水泵閉閥啟場(chǎng)的凝結(jié)泵和給水泵閉閥啟動(dòng)，動(dòng)，則則這部分功率將導(dǎo)致泵內(nèi)水溫有較大的溫升，易產(chǎn)生泵內(nèi)汽蝕，這部分功率將導(dǎo)致泵內(nèi)水溫有較大的溫升，易產(chǎn)生泵內(nèi)汽蝕，故故。后向式后向式徑向式徑向式前向式前向式q理論的理論的Psh-qV曲線曲線Psh-qVT Pm

26、PV實(shí)際的實(shí)際的Psh-qV 曲線曲線沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能三、效率與流量性能曲線（三、效率與流量性能曲線（ - -qV） shshshe10001000gPpqPHqPPVV 泵與風(fēng)機(jī)的泵與風(fēng)機(jī)的 - -qV性能曲性能曲線線由下式計(jì)算可得，即由下式計(jì)算可得，即并隨性能表一起附于制造廠并隨性能表一起附于制造廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或產(chǎn)品樣本家的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)或產(chǎn)品樣本中。中。 右圖為與右圖為與300MW、600 MW機(jī)組配套用的鍋爐給水機(jī)組配套用的鍋爐給水泵的性能曲線。泵的性能曲線。 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能四、軸流

27、式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線四、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線1. 1. 性能曲線的趨勢(shì)分析性能曲線的趨勢(shì)分析 沖角增加，曲線上升；沖角增加，曲線上升； 葉頂和葉根分別出現(xiàn)二次回流，曲葉頂和葉根分別出現(xiàn)二次回流，曲線回升。線回升。 邊界層分離，葉根出現(xiàn)回流，邊界層分離，葉根出現(xiàn)回流，曲線下降，但趨勢(shì)較緩；曲線下降，但趨勢(shì)較緩； 2. 2. 性能曲線的特點(diǎn)性能曲線的特點(diǎn) 存在不穩(wěn)定工作區(qū)，曲線形存在不穩(wěn)定工作區(qū)，曲線形狀呈狀呈型；型； 空載易過(guò)載；空載易過(guò)載； 高效區(qū)窄。高效區(qū)窄。沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵

28、與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 離心式通風(fēng)機(jī)三種不同型式葉輪的性能曲線離心式通風(fēng)機(jī)三種不同型式葉輪的性能曲線 對(duì)前向式和徑向式葉輪，對(duì)前向式和徑向式葉輪，能能頭性能曲線為一具有駝峰的或呈頭性能曲線為一具有駝峰的或呈型的曲線，且隨型的曲線，且隨 2y 曲線彎曲曲線彎曲程度程度 。 K點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)。點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)。，能頭曲線總，能頭曲線總的趨勢(shì)的趨勢(shì)一般一般是隨著流量的增加能是隨著流量的增加能頭逐漸降低，頭逐漸降低，不會(huì)出現(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)型型。 1. H- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（一

29、）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（后向式葉輪）后向式葉輪）五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)后向式葉輪的性能后向式葉輪的性能曲線存在不同程度的差異。常見(jiàn)的曲線存在不同程度的差異。常見(jiàn)的有有、和和三種基三種基本類型。其性能曲線的形狀是用本類型。其性能曲線的形狀是用來(lái)劃分的，即：來(lái)劃分的，即： %10000s0p HHHK不同型式的性能曲線，其工程應(yīng)用場(chǎng)合不同。應(yīng)重點(diǎn)給不同型式的性能曲線，其工程應(yīng)用場(chǎng)合不同。應(yīng)重點(diǎn)給予關(guān)注。予關(guān)注。qVHOabc關(guān)死點(diǎn)的能頭關(guān)死點(diǎn)的能頭最高效率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的能頭最高效率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的能頭沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程

30、學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 Kp=25%30% ） 其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化很小時(shí)能頭變化很大。例如火力其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化很小時(shí)能頭變化很大。例如火力發(fā)電廠自江河、水庫(kù)取水的循環(huán)水泵，就希望有這樣的工作發(fā)電廠自江河、水庫(kù)取水的循環(huán)水泵，就希望有這樣的工作性能。性能。因?yàn)?，隨著季節(jié)的變化，江河、水因?yàn)椋S著季節(jié)的變化，江河、水庫(kù)的水位漲落差非常大，同時(shí)水的清潔庫(kù)的水位漲落差非常大，同時(shí)水的清潔度也發(fā)生變化；度也發(fā)生變化；但是，由于凝汽器內(nèi)真但是，由于凝汽器

31、內(nèi)真空度的要求，其流量變化不能太大。空度的要求，其流量變化不能太大。qVHOabc沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 （Kp=8%12% ） 其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化較大時(shí)，能頭變化很小。例如火其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化較大時(shí)，能頭變化很小。例如火力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵就希望有這樣的性能。力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵就希望有這樣的性能。 因?yàn)?，汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷變因?yàn)?，汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷變化是不可避免的，特別是對(duì)調(diào)峰機(jī)組，化是不可避免的，特

32、別是對(duì)調(diào)峰機(jī)組，負(fù)荷變化更大。但是，由于主機(jī)安全經(jīng)負(fù)荷變化更大。但是，由于主機(jī)安全經(jīng)濟(jì)濟(jì)性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器內(nèi)的壓強(qiáng)變化不能太大。內(nèi)的壓強(qiáng)變化不能太大。qVHOabc沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 （駝峰曲線不能用斜度表示）（駝峰曲線不能用斜度表示） 其特點(diǎn)是：在峰值點(diǎn)其特點(diǎn)是：在峰值點(diǎn)k 左側(cè)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)，故設(shè)計(jì)左側(cè)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免這種情況，或盡量減小不穩(wěn)定區(qū)。時(shí)應(yīng)盡量

33、避免這種情況，或盡量減小不穩(wěn)定區(qū)。 qVHOabcqVkk 經(jīng)驗(yàn)證明，對(duì)離心式泵采用右圖中的曲線來(lái)選擇葉片安經(jīng)驗(yàn)證明，對(duì)離心式泵采用右圖中的曲線來(lái)選擇葉片安裝角裝角2y 和葉片數(shù)，可以避免性能曲線中的駝峰。和葉片數(shù)，可以避免性能曲線中的駝峰。 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較。當(dāng)泵。當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工作在大于額定流量時(shí)，與風(fēng)機(jī)工作在大于額定流量時(shí)，原動(dòng)機(jī)易過(guò)載。原動(dòng)機(jī)易過(guò)載。 因而當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工因而當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工作在大于額定流量時(shí)，原動(dòng)機(jī)不作在大于額

34、定流量時(shí)，原動(dòng)機(jī)不易過(guò)載。易過(guò)載。 2. Psh- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較前向式葉輪的效率較低，但在前向式葉輪的效率較低，但在額定流量附近，效率下降較慢；額定流量附近，效率下降較慢；而徑向式葉輪的效率居中。而徑向式葉輪的效率居中。 3. -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 因此，為了提高效率，因此，為了提高效率，泵幾乎不采用前向式葉輪泵幾乎不采用前向式葉輪，而采，而采用后向式葉輪。即使對(duì)于用

35、后向式葉輪。即使對(duì)于風(fēng)機(jī)，也趨向于采用效率較高的后風(fēng)機(jī)，也趨向于采用效率較高的后向式葉輪向式葉輪。 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能 （二）離心式、混流式及軸流（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 1. H-qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 2.

36、 Psh- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較較 五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較應(yīng)引起注意的是：對(duì)于凝結(jié)泵和應(yīng)引起注意的是：對(duì)于凝結(jié)泵和給水泵，為防止汽蝕，啟動(dòng)時(shí)則應(yīng)開(kāi)給水泵，為防止汽蝕，啟動(dòng)時(shí)則應(yīng)開(kāi)啟旁路閥。啟旁路閥。 2. Psh- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 3. - -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較，且高效區(qū)寬，且高效區(qū)寬；隨著由離心式向；隨著由離心式向過(guò)渡，過(guò)渡， - -qV 曲線越來(lái)越陡，曲線越來(lái)越陡，高高效區(qū)效區(qū)越來(lái)越越來(lái)越窄窄。 沈陽(yáng)工程學(xué)院沈陽(yáng)工程學(xué)院泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的性能泵與風(fēng)機(jī)的性能（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較