流體輸送機(jī)械基本原理講義-文庫(kù)吧
2025-04-02 05:15 本頁(yè)面
【正文】 質(zhì)（密度和粘度）或泵的轉(zhuǎn)速或葉輪直徑改變，泵的性能參數(shù)及生產(chǎn)部門(mén)所提供的泵的特性曲線應(yīng)當(dāng)重新?lián)Q算。 密度的影響① 對(duì)的影響 離心力 （出口靜壓強(qiáng) ） 則又 對(duì)無(wú)影響② 對(duì)的影響 離心泵的流量取決于離心泵葉輪直徑和離心泵的轉(zhuǎn)速與流體密度無(wú)關(guān)。 ③ 對(duì)的影響 密度對(duì)效率無(wú)影響。 ④ 對(duì)的影響 粘度的影響被輸送的液體粘度若大于常溫下清水的粘度，則泵體內(nèi)部的能量損失增大、泵的 壓頭、流量要減少,（與一致），效率下降。軸功率增大,即泵的特性曲線發(fā)生改變。（ ∴ ）。當(dāng)輸送液體的運(yùn)動(dòng)粘度 20[cst]無(wú)須換算。當(dāng)20[cst]時(shí)，離心泵的性能需按下式進(jìn)行換算，即： 式中：、——離心泵輸送水時(shí)的流量、壓頭、效率；、——離心泵輸送其它粘性液體的流量、壓頭、效率；、——流量、壓頭、效率的換算系數(shù)。 離心泵的轉(zhuǎn)速影響 （其推導(dǎo)參考大連化學(xué)工業(yè)學(xué)校，湖北省工業(yè)技術(shù)學(xué)校合編1966年版《泵和壓縮機(jī)》利用相似定律推導(dǎo)出來(lái)的）。當(dāng)液體的粘度不大且泵的效率不變時(shí)，泵的流量、壓頭、軸功率與轉(zhuǎn)速的近似關(guān)系為 當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速變化小于20%時(shí)，用離心泵比例定律換算偏差不大。 比例定律: 式中：、——轉(zhuǎn)速為時(shí)的泵的性能參數(shù)；、——轉(zhuǎn)速為時(shí)的泵的性能參數(shù)。 葉輪直徑的影響當(dāng)葉輪直徑變化不大、葉輪外徑的減小變化不大于20%的情況下，轉(zhuǎn)速不變時(shí)，葉輪直徑和流量、壓頭、軸功率之間的 近似關(guān)系為： 稱為切割定律，此式只有在葉輪直徑的變化不大于20%時(shí)才適用。、——葉輪直徑為時(shí)泵的性能；、——葉輪直徑為時(shí)泵的性能；某離心泵輸送水的特性曲線已由泵的生產(chǎn)廠家標(biāo)出來(lái)了，現(xiàn)在是用輸送水的泵輸送，粘度為的油。液體的性質(zhì)發(fā)生了改變，由前分析可知：離心泵的壓頭、流量、效率均與密度無(wú)關(guān)，只是軸功率隨密度的增加而增加。代入[kw]中計(jì)算。粘度的影響 當(dāng)離心泵的性能必須按下式 進(jìn)行計(jì)算。查本講義， 清水 、 、 又因?yàn)? 油 當(dāng)時(shí)，離心泵性能就須校正 即 必須校正。必須用的清水最高效率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量——額定流量，查有關(guān)圖以求取、。四、離心泵的氣蝕現(xiàn)象與允許吸上高度 離心泵內(nèi)的壓強(qiáng)變化 常數(shù) 由 —常數(shù) —輸液體積泵的工作原理：通過(guò)葉輪帶動(dòng)液體勻速旋轉(zhuǎn)將離心力轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭的過(guò)程，當(dāng)然流體由靜即動(dòng)也產(chǎn)生部分動(dòng)壓頭，二者之和為總壓頭。即 葉輪出口處即泵殼由于流道面積變大，變小、速度頭變小，所以部分動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)化為靜壓頭，使泵排出口的總壓頭高于葉輪輸出口靜壓頭。而泵殼內(nèi)面積大，流體突然擴(kuò)大等局部阻力造成的能量損失又使泵排出口的總壓頭低于葉輪出口的總壓頭。 離心泵的氣蝕現(xiàn)象：（1） 未飽和氣：將一種液體引入裝同種液體的空間中，還能夠繼續(xù)蒸發(fā)。飽和氣： 如果氣跟產(chǎn)生它的液體處于動(dòng)態(tài)平衡，這種氣體叫飽和氣，它所具有的氣壓稱飽和蒸氣壓。 飽和蒸氣壓是在真空中測(cè)量的與外界大氣壓無(wú)關(guān)是溫度的單值函數(shù)。飽和蒸氣壓隨溫度升高而變大，隨溫度降低而變小。（2）汽化 液體變?yōu)闅怏w的過(guò)程。 液體氣化時(shí)需要熱量，在任何溫度下，液體表面都在蒸發(fā)。（蒸發(fā)是液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象。）即在同一時(shí)間內(nèi)從液面逸出的分子數(shù)多于氣體進(jìn)入液體的分子數(shù)，在任何溫度下都能進(jìn)行，溫度越高蒸發(fā)越快。（當(dāng)溫度升高至沸點(diǎn)時(shí)液體開(kāi)始沸騰，這時(shí)汽化不僅發(fā)生在液體表面，而且發(fā)生在液體內(nèi)部，在液體內(nèi)部生成許多氣泡，升騰于液面。）沸騰是液體表面和內(nèi)部同時(shí)進(jìn)行的汽化現(xiàn)象。沸騰時(shí)，它的飽和蒸汽壓與外部壓強(qiáng)相等。（3）離心泵的氣蝕現(xiàn)象當(dāng)葉片入口附近的最低壓強(qiáng)等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸氣時(shí)，該處發(fā)生氣化并產(chǎn)生氣泡，為什么會(huì)產(chǎn)生氣泡呢？水里溶解大量空氣，這些空氣正常情況下一般會(huì)被壁面吸附，固體分子對(duì)氣體分子的吸引力大于液體分子對(duì)氣體分子的吸引力，若溫度升高時(shí) ，這些空氣受熱膨脹為氣泡，周圍的液體也向該氣泡內(nèi)蒸發(fā)，所以氣泡內(nèi)水蒸氣很快達(dá)到飽和，氣泡密度小，所以上升。當(dāng)葉片附近的最低壓強(qiáng)等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸汽時(shí)，說(shuō)明液體還可以繼續(xù)汽化并產(chǎn)生大量氣泡。氣泡隨同液體從低壓區(qū)到高壓區(qū)時(shí)，在高壓的作用下，氣泡迅速凝結(jié)或破裂，瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所占據(jù)的空間，在沖擊點(diǎn)處形成高達(dá)幾萬(wàn)的壓強(qiáng)，沖擊頻率可高達(dá)每秒幾萬(wàn)次之多。這種現(xiàn)象稱為氣蝕現(xiàn)象。氣蝕發(fā)生時(shí)，產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，葉輪局部地方在巨大的沖擊力的反復(fù)作用下，材料表面被侵蝕成為蜂窩狀空洞，使葉片受到損壞。此外，氣蝕嚴(yán)重時(shí)，由于產(chǎn)生大量的氣泡，占據(jù)液體流動(dòng)的一部分空間，導(dǎo)致泵的流量、壓頭與效率顯著下降。為保證離心泵能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。一般使最低壓強(qiáng)大于輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓。但實(shí)際操作中不易測(cè)出最低壓強(qiáng)的位置，而往往是測(cè)泵入口處的壓強(qiáng)，然后考慮一個(gè)安全量即為泵入口處 允許的最低絕對(duì)壓強(qiáng)以表示，單位，習(xí)慣上常把為真空度，并以被輸送液體的液柱高度為計(jì)量單位，稱為允許吸上真空度，以表示。是指壓強(qiáng)為（參看講義有關(guān)圖）處可允許的達(dá)到的最高真空度，其表達(dá)式為： 真空度—離心泵的允許吸上真空度，[米液柱]—大氣壓強(qiáng)[]—被輸送液體的密度 [ ] 離心泵的允許吸上高度離心泵的允許吸上高度又稱為允許安裝高度，是指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可允許達(dá)到的最大垂直距離，以符號(hào)表示。(基準(zhǔn)面) ①
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