離心泵特性曲線-全文預(yù)覽
【正文】 因并聯(lián)后流量增大，管路阻力也增大。（3）流量、軸功率及效率 附圖中泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)就是泵的工作點(diǎn)，從圖中點(diǎn)M讀得： 泵的流量 Q=27L/s= 泵的軸功率 N= 泵的效率 η=77%216 并聯(lián)與串聯(lián)操作在實(shí)際工作中，當(dāng)單臺(tái)離心泵不能滿(mǎn)足輸送任務(wù)的要求時(shí)，有時(shí)可將泵并聯(lián)或串聯(lián)使用。解：求泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的流量、軸功率及效率，實(shí)際上是求泵的工作點(diǎn)。例2－2 附圖 圖210 改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量示意圖【例2－2】 將20℃的清水從貯水池送至水塔，已知塔內(nèi)水面高于貯水池水面13m。這種調(diào)節(jié)方法能保持管路特性曲線不變。缺點(diǎn)是閥門(mén)關(guān)小時(shí)，阻力損失加大，能量消耗增多，不很經(jīng)濟(jì)。當(dāng)閥門(mén)關(guān)小時(shí)，管路的局部阻力加大，管路特性曲線變陡，如圖29中曲線1所示，工作點(diǎn)由M移至M1，流量由QM減小到QM1。對(duì)所選定的離心泵在此特定管路系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只能在這一點(diǎn)工作。此線形狀與管路布置及操作條件有關(guān)，而與泵的性能無(wú)關(guān)。在圖27所示的輸送系統(tǒng)中，為完成從低能位1處向高能位2處輸送，單位重量流體所需要的能量為He，則由柏努利方程可得： （216）一般情況下，動(dòng)能差Δu2/2g項(xiàng)可以忽略，阻力損失 （217）其中 式中Qe——管路系統(tǒng)的輸送量，m3/h故 或 （218）式中系數(shù) 其數(shù)值由管路特性所決定。當(dāng)轉(zhuǎn)速變化小于20%時(shí)，可認(rèn)為效率不變，用上式計(jì)算誤差不大。但泵的軸功率隨液體密度而改變。解：（1）泵的壓頭 在真空表及壓強(qiáng)表所在截面1－1與2－2間列柏努利方程： 式中 Z2－Z1= p1=－104Pa（表壓） p2=105Pa（表壓） u1= u2= 兩測(cè)壓口間的管路很短，其間阻力損失可忽略不計(jì)，故 H=+ =（2）泵的軸功率 功率表測(cè)得功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率，電動(dòng)機(jī)本身消耗一部分功率，于是電動(dòng)機(jī)的輸出功率（等于泵的軸功率）為： N==（3）泵的效率 =在實(shí)驗(yàn)中，如果改變出口閥門(mén)的開(kāi)度，測(cè)出不同流量下的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出相應(yīng)的H、N和η值，并將這些數(shù)據(jù)繪于坐標(biāo)紙上，即得該泵在固定轉(zhuǎn)速下的特性曲線。泵在與最高效率相對(duì)應(yīng)的流量及壓頭下工作最經(jīng)濟(jì)，所以與最高效率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Q、H、N值稱(chēng)為最佳工況參數(shù)。（3）η－Q曲線 表示泵的效率與流量的關(guān)系。離心泵的壓頭一般是隨流量的增大而降低。雖然離心泵的理論壓頭H∞與理論流量QT的關(guān)系已如式211所示，但由于泵的水力損失難以定量計(jì)算，因而泵的這些參數(shù)之間的關(guān)系只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。水力損失是由于實(shí)際流體在泵內(nèi)有限葉片作用下各種摩擦阻力損失，包括液體與葉片和殼體的沖擊而形成旋渦，由此造成的機(jī)械能損失。有效功率與軸功率之比定義為泵的總效率η，即 （213）一般小型離心泵的效率為50%－70%，大型泵可高達(dá)90%。時(shí)，H∞與流量QT無(wú)關(guān)；β2＜90176。因此，為獲得較高的能量利用率，離心泵總是采用后彎葉片。,ctgβ2＜0 H∞＞ （c）圖24 離心泵的H∞與QT的關(guān)系在所有三種形式的葉片中，前彎葉片產(chǎn)生的理論壓頭最高。（2）葉片形狀對(duì)理論壓頭的影響 根據(jù)式211，當(dāng)葉輪的速度、直徑、葉片的寬度及流量一定時(shí)，離心泵的理論壓頭隨葉片的形狀而改變。,于是上式成為： （28）式28即為離心泵理論壓頭的表示式，稱(chēng)為離心泵基本方程式。液體從進(jìn)口運(yùn)動(dòng)到出口，靜壓頭增加的原因有二：（1）離心力作功 液體在葉輪內(nèi)受離心力作用，接受了外功。 液體從葉輪中央入口沿葉片流到葉輪外緣的流動(dòng)情況如圖22所示。212 離心泵的理論壓頭 一、離心泵的理論壓頭從離心泵工作原理知液體從離心泵葉輪獲得能量而提高了壓強(qiáng)。所以離心泵啟動(dòng)前必須向殼體內(nèi)灌滿(mǎn)液體，在吸入管底部安裝帶濾網(wǎng)的底閥。泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通，另一端則浸沒(méi)在輸送的液體內(nèi)，在液面壓力（常為大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，只要葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不停，離心泵便不斷地吸入和排出液體。同時(shí)因離心力的作用，使液體由葉輪中心向外緣作徑向運(yùn)動(dòng)。.. . . . ..第一節(jié) 離心泵211 離心泵的工作原理離心泵的種類(lèi)很多，但工作原理相同，構(gòu)造大同小異。離心泵工作時(shí)，葉輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（1000~3000r/min），迫使葉片間的液體也隨之作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同時(shí)，在葉輪中心處形成真空。吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)，雖啟動(dòng)離心泵，但不能輸送液體，此現(xiàn)象稱(chēng)為“氣縛”?？拷贸隹谔幍膲撼龉艿郎涎b有調(diào)節(jié)閥，供調(diào)節(jié)流量時(shí)使用。無(wú)任何倒流現(xiàn)象；（2）液體為粘度等于零的理想液體，沒(méi)有流動(dòng)阻力。上式?jīng)]有考慮進(jìn)、出口兩點(diǎn)高度不同，因葉輪每轉(zhuǎn)一周，兩點(diǎn)高低互換兩次，按時(shí)均計(jì)此高差可視為零。故離心泵設(shè)計(jì)時(shí),一般都使α1=90176。 二、離心泵理論壓頭的討論（1）葉輪的轉(zhuǎn)速和直徑對(duì)理論壓頭的影響 由式211可看出，當(dāng)葉片幾何尺寸（b，β）與流量一定時(shí)，離心泵的理論壓頭隨葉輪的轉(zhuǎn)速或直徑的增加而加大。,ct
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