【正文】 并接而成，類似于并聯(lián)電路，其流動特點(diǎn)為： 并聯(lián)管道流量分配定律：各支路的流量按能量損失相等的原則來分配流量?？傮w而言，本章要求結(jié)合理論知識正確安裝、操作和管理泵與風(fēng)機(jī)，所以要特別注意理論與實(shí)際操作的對應(yīng)與結(jié)合。 （ 8）振動、噪聲、磨損產(chǎn)生的原因和防止措施。這種尚未影響道泵外部性能的汽蝕稱為 潛伏汽蝕 。 ges Hzz ?? ses Hgpp ???ah? 122 hHgpgpgpgvgphgvevssa ???????? ????rh? 必須汽蝕余量是指：液體從泵吸入口至泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)的壓力降。 （ 2）提高吸入系統(tǒng)裝置的有效汽蝕余量 ? 減小吸入管路的流動損失 ? 合理確定泵的幾何安裝高度 ? 采用誘導(dǎo)輪 ? 采用雙重翼葉輪 ? 采用超汽蝕泵 將泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線和管路特性曲線同繪在一張坐標(biāo)圖上，泵或風(fēng) 即的性能曲線和管路特性曲線相交于一點(diǎn)，該點(diǎn)即為泵在管路系統(tǒng)中的 實(shí)際工作點(diǎn) 。 從工作點(diǎn)的定義出發(fā)，調(diào)整工作點(diǎn)，可以改變泵與風(fēng)機(jī)本身的性能曲線，也可以改變管路的特性曲線，當(dāng)然兩條曲線同時(shí)改變也是常用的調(diào)節(jié)方法。 （ 3）第三類問題實(shí)際上也是水力問題，但一般是由于管道配置和試驗(yàn)方 法不正確所引起。 空氣動力噪聲主要是由于機(jī)械或流體的節(jié)率性振動使周圍空氣產(chǎn)生受迫振動而產(chǎn)生的。一般，對小型的、低速的泵不存在這種問題，但對高速的泵一定要注意這方面的問題。 （ 4）泵的選型。此外，還應(yīng)便于施工，以及運(yùn)行調(diào)節(jié)和檢修方便。 （ 3）按選定的管道斷面，求實(shí)際管內(nèi)流速，然后計(jì)算各管段的摩擦阻力及局部阻力。對于其他系統(tǒng)也是一樣的。 泵出口的截止閥和止回閥之間用泄液閥放凈。 ? 按系統(tǒng)阻力平衡的原則，確定其他分支管段的管徑，且使各聯(lián)支管間的阻力平衡，在不可能通過調(diào)整分支管段使阻力平衡時(shí)，則利用水量調(diào)節(jié)閥或平衡閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。 ? 據(jù)表選擇各管段內(nèi)的水流速，并計(jì)算管道斷面。 單吸泵的進(jìn)口處，最好配置一段約 3倍進(jìn)口直徑的直管。 （ 2）對于風(fēng)道阻力計(jì)算，方法很多，在一般的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，用的最 多的是等壓損法和假定速度法。 （ 2）根據(jù)給定的表格選擇各管段內(nèi)的風(fēng)速，并計(jì)算管道斷面。 （ 2）風(fēng)管的材料和形狀選擇：空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管材料一般采用薄鋼板涂漆或鍍鋅薄鋼板；風(fēng)管形狀常用的有圓管和矩形管。 （ 2）水管系統(tǒng)的配置原則、設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)方法和步驟，設(shè)計(jì)中需要注意的問題。通風(fēng)機(jī)、電動機(jī)都應(yīng)安裝在隔振基礎(chǔ)上。 （ 2）噪聲 泵在一定工況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的噪聲主要包括空氣動力性噪聲和機(jī)械噪聲兩部分。而泵與風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中會出現(xiàn)很多問題，這些問題可分為三大類： （ 1）第一類問題是水力問題，是由于泵本身部件或泵的傳動部件發(fā)生了故障，使泵不能按照額定流量、揚(yáng)程和效率等性能參數(shù)來運(yùn)行，如汽蝕等。 如果泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線沒有上升區(qū)段，就不會出現(xiàn)工作的不穩(wěn)定性，因此泵或風(fēng)機(jī)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成性能曲線只有下降形的。 在實(shí)際工程中，為了保證安全運(yùn)行，規(guī)定了一個(gè)必需的汽蝕余量，稱為允許汽蝕余量。 有效汽蝕余量由吸入系統(tǒng)的裝置條件確定，與泵本身無關(guān)。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，稱為 汽蝕現(xiàn)象 。 （ 6）串、并聯(lián)后泵與風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)的確定，以及如何選擇泵與風(fēng)機(jī)的連接方式應(yīng)該是并聯(lián)還是串聯(lián)。 5. 泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行與調(diào)節(jié) ? 學(xué)習(xí)引導(dǎo) 本章主要介紹泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的常見問題，包括汽蝕、工況調(diào)節(jié)和故障分析檢修。 短管的管路阻抗： Sh綜合反映了管道流動阻力的情況，實(shí)質(zhì)上包含管道長度、直徑、沿程阻力和局部阻力等多種因素在內(nèi)的管道特征。 （ 2）改善造成局部阻力的管件流道形狀。 局部損失的計(jì)算關(guān)鍵的就是局部損失系數(shù) ζ 的計(jì)算。層流的阻力也就是粘性阻力，僅僅取決于 Re，而與管壁粗糙度無關(guān)。 工程計(jì)算中，常使用截面平均速度 v。 ? 對于非圓管內(nèi)流體的判定： 判定依據(jù)和判定方法與圓形截面管道的流態(tài)判定相同。 管中流體速度增大到一定程度時(shí)，流體在管中的橫向運(yùn)動十分劇烈，流體間產(chǎn)生了強(qiáng)烈的混合。 1983年，英國物理學(xué)家雷諾通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了流體的兩種流態(tài)，該實(shí)驗(yàn)稱為雷諾實(shí)驗(yàn)。 （ 8）管路特性曲線方程的物理意義，對曲線繪制方法的理解。這部分內(nèi)容較多，但若以能量方程為主線，則脈絡(luò)比較清晰。 （ 1）參數(shù)變化時(shí)其他性能參數(shù)的換算 這種換算常用的有：流體密度改變時(shí)性能參數(shù)的換算；轉(zhuǎn)速改變時(shí)性能參數(shù)的換算；葉輪直徑改變時(shí)性能參數(shù)的換算；密度、轉(zhuǎn)速、葉輪直徑中多個(gè)參數(shù)同時(shí)改變時(shí)性能參數(shù)的換算。 （ 2）運(yùn)動相似 模型和原型各對應(yīng)點(diǎn)的速度方向相同，大小成同一比值，對應(yīng)角相等。 在一定的轉(zhuǎn)速下，對葉片安裝角固定的軸流式泵與風(fēng)機(jī)，其性能曲線和離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線相比有顯著的區(qū)別。 （ 2） q－ P曲線 q－ P等曲線反映泵的軸功率和流量之間的關(guān)系。 21122112222 22 ??????????? ??????????? ??? hHgvgpzgvgpzHi?? ? 風(fēng)機(jī)的全壓 ? 功率和效率 通風(fēng)機(jī)和泵的功率分為：軸功率 P、有效功率 Pe、原動機(jī)功率 Pg。 （ 2）對泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線進(jìn)行分析，了解泵與風(fēng)機(jī)的作功特性，并以之作為根據(jù)確定科學(xué)的操作程序和針對性的選型，要求對性能曲線的含義有充分了解還需要較高的分析能力，所以具有一定的難度。 （ 2） q－ H曲線、 q－ P曲線、 q－ η曲線的含義，這些曲線對工程上泵與風(fēng)機(jī)的選型、運(yùn)行管理的指導(dǎo)意義。其他諸如求流量、水頭等問題都以流速和壓力的計(jì)算為前提。對于氣體流動，能量方程中各項(xiàng)水頭之值不大，習(xí)慣上將方程各項(xiàng)乘以 ρg轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫Α? ? 方程的推導(dǎo)前提是兩斷面間沒有能量的輸入或輸出。工程實(shí)際中的流動一般為三元流動，但 為了簡化計(jì)算，一般將三元流動簡化為二元流動，甚至是一元流動。 （ 3）連通器中若裝有相同的液體，但兩邊液面上的壓力不等，則承受壓力較高的一側(cè)液面位置較低，承受壓力較低的一側(cè)液面位置較高。 位置 1流體的比機(jī)械能＝位置 2流體的比機(jī)械能＋ 1～ 2流體 的比能量損失 即： 上式對靜止流體和運(yùn)動流體均適用。 ? 流體的機(jī)械能： 流體的機(jī)械能是指由于流體的位置、壓力和運(yùn)動所決定的位能、壓力能和動能，單位為 J或 kJ。 （ 6）位置水頭、壓力水頭、測壓管水頭、流速水頭、總水頭和水頭損失和表達(dá)及意義。由于氣體密度差異較大，氣體能量方程顯現(xiàn)不同的特點(diǎn)。其工作原理就是利用工作容積的改變來抽送流體，所以稱為容積式泵。泵軸的伸出端通過聯(lián)軸器與電動機(jī)連接。 ? 密封裝置 － 防止壓力增加時(shí)流體的泄漏。 （ 1）離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)特性 離心泵啟動前需要使泵體和水管內(nèi)充滿水，然后啟動電動機(jī)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的離心力使流體隨之旋轉(zhuǎn)從而獲得能量。 ? 毛細(xì)管現(xiàn)象： 細(xì)管插入濕潤液體或不濕潤液體中，液體沿管壁上升或下降的現(xiàn)象都稱為毛細(xì)管現(xiàn)象，所用細(xì)管稱為毛細(xì)管。 （ 1）液體的壓縮性和熱脹性 液體的壓縮性用壓縮系數(shù)表示，它表示單位壓增所引起的體積變化率。 ? 流體機(jī)械： 輸送流體的機(jī)械和利用流體的能量作功的機(jī)械。速度、速度梯度和內(nèi)摩擦力都具有方向性。對流體機(jī)械在空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用也將通過實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行介紹。 （ 4）流體機(jī)械，特別是離心式和軸流式泵與風(fēng)機(jī)的各個(gè)組成結(jié)構(gòu)的功能和原理的理解有一定難度，因?yàn)楦鱾€(gè)部分都是按照一定的流體力學(xué)原理和功能要求設(shè)計(jì)的，且與材料力學(xué)等有密切的聯(lián)系。其表達(dá)式： AFp? （ 2）壓力的單位 國際單位制中，壓力的單位為 Pa。 mVv??1?vdpVdV???dTVdV?? （ 2）氣體的壓縮性和熱脹性 壓力和溫度的改變對氣體密度的影響很大，因此氣體具有十分顯著的壓縮性和熱脹性。液體表面張力為 2п r σ ，方向沿曲線切向方向斜指向上。 1）離心泵的主要部件 ? 葉輪 － 將原動機(jī)輸入的機(jī)械能傳遞給液體，提高液體能量的部件。 ? 葉輪－前彎式、后彎式、徑向式。 2）軸流式風(fēng)機(jī)的機(jī)構(gòu) 軸流式風(fēng)機(jī)主要由圓形風(fēng)筒、吸入口、裝有扭曲葉片的輪轂、流線型輪轂罩、電動機(jī)、電動機(jī)罩、擴(kuò)壓管等組成。 （ 2）其他類型泵與風(fēng)機(jī) 其他類型的泵與風(fēng)機(jī)有：貫流式風(fēng)機(jī)、水環(huán)式真空泵、噴射泵、旋渦泵。 ? 本章重點(diǎn) （ 1）比位能、比壓力能和比動能的物理意義，計(jì)算方法和單位。 ? 本章難點(diǎn) （ 1）連通器的壓力計(jì)算不僅需要掌握靜止液體的靜壓力方程，也需要一定的技巧，可能會有一定的難度。 壓力能＝ mp/ρ 動能是指流體因按一定速度運(yùn)動所具有的能量。這些測壓管和被測容器構(gòu)成了連通器，其實(shí)質(zhì)為幾個(gè)連通的液體容器。 流體速度和壓力均不隨時(shí)間而改變的流動稱為穩(wěn)定流。 （ 2）穩(wěn)定流能量方程的適用條件 ? 穩(wěn)定流以及流速隨時(shí)間變化緩慢的近似穩(wěn)定流。 其一，流量關(guān)系為： 2112222211122 ???????? hgvgpzHgvgpzi ?? 21122222111 22 ???????? hHgvgpzgvgpzo??321 qqq ?? 其二，單位質(zhì)量流體的能量守恒關(guān)系仍然存在，只是分別表現(xiàn)為斷面1－ 2和斷面 1－ 3的兩個(gè)能量關(guān)系式而已。 絕對壓力為相對壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮褐?，大氣壓力隨高度的增加而減少。 求解流動計(jì)算問題一般可按下列步驟進(jìn)行： （ 1）分析流動； （ 2）選取基準(zhǔn)面； （ 3）選取計(jì)算斷面； （ 4）列出能量方程，代入題示或已確定的已知量計(jì)算。相似定律的意義和實(shí)際應(yīng)用。 每臺泵或風(fēng)機(jī)的機(jī)殼上都有一個(gè)銘牌，銘牌上的參數(shù)表征泵與風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下運(yùn)行、效率最高時(shí)的一些參數(shù)。 gHvpgzvpgzp ????? ????????? ??????????? ??? 2222112222ingin PP??