【正文】 gtm PP??PPe??12qqv ?? PPPm機械損失－??PPP 水力損失－?h 性能曲線通常是指在一定轉(zhuǎn)速下，以流量為基本變量，其他各參數(shù)隨流量改變而改變的曲線。隨著流量的增大，泵的效率也隨之增大并達(dá)到一最大值。 （ 3） q－ η曲線呈駝峰型。只有幾何相似才有運動相似，因而幾何相似是前提條件。 無量綱特征數(shù)可用流量系數(shù)、壓力系數(shù)、功率系數(shù)來表示，他們分別為： ； ； ； 2224 uDqq??22upp?? 322241000uDPP??? ； 根據(jù)上述計算結(jié)果，就可繪制出 、 、 性能曲線。 （ 3）造成沿程損失的原因、影響沿程損失的因素及沿程損失計算公式的應(yīng)用。 （ 2）對阻力分區(qū)判據(jù)和沿程阻力系數(shù)不同計算公式的應(yīng)用可能有一定難度。 （ 1）層流與湍流 當(dāng)管內(nèi)流體運動速度較低時，流體只作軸向運動，而無橫向運動。 （ 2）流動狀態(tài)的判定 ? 判斷依據(jù)：雷諾數(shù) 雷諾數(shù)（ Re）是流態(tài)轉(zhuǎn)變的判斷依據(jù)，只有雷諾數(shù)達(dá)到某一臨界數(shù)值，就會發(fā)生流態(tài)的變化，這個雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)（ Recr）。邊界層沿流動方向逐漸加厚。 沿程損失可用 達(dá)西公式 來表示： 整個管路的沿程損失： m a vv ? gvdlh f 22???? ff hh 總 （ 2）局部損失 當(dāng)流動邊界發(fā)生急劇變化時，比如在流動方向發(fā)生改變的彎管處、管徑改變的變徑處、產(chǎn)生額外阻力的閥門等局部阻力存在而產(chǎn)生的能量損失，稱為 局部損失 。粗糙度對沿程損失的影響不完全取決于管壁表面粗糙突起的絕對高度K，而是取決于它的相對高度，即粗糙突起的絕對高度 K與管徑 d的比值， K/d，稱為 相對粗糙度 。 (Re)1f?? (Re)2f 3 )(Re,4 dKf?? )(5 dKf? 產(chǎn)生局部阻力的各種情況： （ 1）管徑突然擴(kuò)大； （ 2）管徑逐漸擴(kuò)大； （ 3）管徑突然收縮； （ 4）管徑逐漸收縮； （ 5）管道進(jìn)口； （ 6）閥門； （ 7）過濾網(wǎng)格； （ 8）彎管； （ 9）三通。 3）彎管的阻力系數(shù)與 R/d有關(guān)， R系彎管半徑， d為管道直徑。 Sh大的支路流量小，反之流量大。 ? 本章重點 （ 1）汽蝕的原理和危害。 （ 9）通過泵的性能曲線測定進(jìn)行故障分析的方法。 汽蝕對泵產(chǎn)生諸多危害： （ 1）材料破壞 （ 2）噪聲振動 （ 3）性能下降 水池液面 e－ e和水泵吸入口 s－ s斷面的能量方程為： 12222 hgvgpzgvgpz ssseee ?????? ?? 為泵的安裝高度， m。 （ 3）有效汽蝕余量與必需汽蝕余量的關(guān)系 有效汽蝕余量是吸入系統(tǒng)所提供的在泵吸入口大于飽和蒸汽壓力的富余能力。 工作點的確定，對泵與風(fēng)機的選用和維修、調(diào)節(jié)具有指導(dǎo)性的意義： （ 1）對泵與風(fēng)機進(jìn)行選配時，除了必須滿足按工程需要所確定的參數(shù)外，其工況必須和工作點接近，即必須在最高效率區(qū)，以保證運行的經(jīng)濟(jì)性。其常用的方法有： （ 1）多臺泵或風(fēng)機的串并聯(lián)運行調(diào)節(jié)。這類問題，因判斷很困難，要加以解決，較之解決第一、第二類問題，要付出較大的代價。 一般泵的消聲措施： ? 合理選擇泵型式，盡可能選擇低速后彎葉片型的離心泵，并使工作點接近最高效率點運行。 防止和減少磨損的方法： 首先是改進(jìn)除塵器，提高除塵效率，其次是適當(dāng)增加葉片厚度，在葉片表面易磨損的部位堆焊硬質(zhì)合金，把葉片根部加厚加寬；還可用離子噴焊鐵鉻硼硅，刷耐磨涂料；選擇合適的葉型，減少灰塵的沖擊。 back ? 本章難點 （ 1）本章是對以前章節(jié)內(nèi)容的高度綜合和應(yīng)用，所以具有一定的難度。 （ 4）預(yù)留測量孔及檢修孔：為了方便系統(tǒng)調(diào)節(jié)，干管上分支點前后一般應(yīng)預(yù)留測壓孔，測壓孔斷面距前后局部構(gòu)件分別不小于 5倍及 2倍的風(fēng)管直徑（或矩形風(fēng)管的長邊）。在計算時選定系統(tǒng)最不利管路作為計算的出發(fā)點。 （ 4）計算處流量揚程等關(guān)鍵參數(shù)并以此為依據(jù)選擇風(fēng)機時，如果系統(tǒng)的風(fēng)量過大而一臺風(fēng)機的風(fēng)量又不夠時，可以在系統(tǒng)中并聯(lián)設(shè)置兩臺或多臺風(fēng)機。 泵在運行中一般有較大的振動，與泵連接的管線應(yīng)很好地固定。 ? 管路系統(tǒng)的阻力加上其他裝置的阻力之和為水管系統(tǒng)的總阻力，據(jù)此選擇水泵。 ? 確定水管系統(tǒng)布置圖，并確定各管段的管材、管徑和連接方式，標(biāo)好長度尺寸。 為防止泵汽蝕，泵吸入管應(yīng)盡可能避免積聚氣體的囊形部位。 ? 風(fēng)管設(shè)計中的幾點注意事項： （ 1）對于一般精確度不是要求很高的通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)管壓力可進(jìn)行粗略計算。 ? 一般風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計的步驟： （ 1）配置好并繪制風(fēng)管走向示意圖。 （ 1）根據(jù)工程要求確定送風(fēng)口或吸風(fēng)口的形式、位置、數(shù)量；同時確定風(fēng)機及其他設(shè)備的位置，布置合理的風(fēng)管路線；繪制風(fēng)管系統(tǒng)的軸測圖（或管道走向示意圖），對 \管道編號并標(biāo)注長度。 ? 本章重點 （ 1）風(fēng)管系統(tǒng)的配置原則、設(shè)計原理，設(shè)計方法和步驟，設(shè)計中需要注意的問題。 ? 泵的進(jìn)、出口應(yīng)避免急轉(zhuǎn)彎，并采用軟性接頭。 常用的隔振材料有：塑料、橡膠、軟木、酚醛樹脂玻璃纖維板、金屬彈簧等。 泵與風(fēng)機的運行對制冷、通風(fēng)等系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)性問題十分重要。 泵或風(fēng)機的性能曲線的上升部分與管路特性曲線相交的點稱為泵或風(fēng)機的 不穩(wěn)定工作點 。 泵不發(fā)生汽蝕的條件為： （ 4）允許汽蝕余量 當(dāng) 時，剛好發(fā)生汽蝕， 就稱為臨界汽蝕余量。 （ 1）有效汽蝕余量 有效汽蝕余量是指泵在吸入口處單位質(zhì)量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量，即液體所具有的避免泵發(fā)生汽化的能量。 由液體中逸出的氧氣等活性氣體，借助氣泡凝結(jié)時放出的熱量，會對金屬起化學(xué)腐蝕作用。 back （ 5）泵與風(fēng)機工作點的調(diào)整方法。它是一條在 y軸上截距為 H1的拋物線。 （ 1）短管的阻抗 短管的計算包括了沿程損失、局部損失和出口速度水頭。 減少阻力損失的途徑有二：其一是在流體中加入極少量的添加劑，以減小流體與固體壁面的摩擦阻力，此法稱為添加劑減阻法，在應(yīng)用中會受到一定的限制；其二是改善流道固體壁面對流動的不利影響，這方面的主要措施有： （ 1）減少管壁粗糙度，或用柔性管代替剛性管。為此，莫迪繪制了反映工業(yè)管道雷諾數(shù) Re、相對粗糙度 K/d和 λ對應(yīng)關(guān)系的 莫迪圖 ，在圖上根據(jù) Re和 K/d可以查出工業(yè)管道的 λ之值。 局部損失與管長無關(guān)，只與局部管件有關(guān)： 整個管路的局部損失為： 整個管路的能量損失為各管段的沿程損失和各處的局部損失之和，即： gvhm 22???? mm hh 總 ?? ?? mf hhh 1 層流流動時雷諾數(shù)較小，粘性力起著主導(dǎo)作用。 （ 2）圓管中的速度分布 圓管內(nèi)的流體在管軸心處的速度最大 vmax，管壁處的速度為零。 因此， Recr＝ 2023。這種流動狀態(tài)稱為 過渡流 。從能量方程到管路阻抗有一個過渡和適應(yīng)過程，成功的過渡將有利于管路的工程計算。 back （ 7）管路阻抗與氣體管路阻抗的物理意義、作用及計算方法。并以短管和長管為例分析管路阻抗及管路特性曲線。 （ 2）揚程（全壓）相似關(guān)系（又稱揚程相似定律） （ 3）功率相似關(guān)系（又稱功率相似定律） )(322 表示模型表示原型， mpnnDDqqvmvpmpmpmp???????????hmhpmpmpmpnnDDHH??2222 ?????????????????mpmmmpmpmpmpnnDDPP????3522 ????????????????? 經(jīng)驗表明：如果模型和原型的轉(zhuǎn)數(shù)和尺寸相差不大，可以認(rèn)為在相似工況下運行時效率相等，則上述幾個公式就可以得到簡化。 （ 1）幾何相似 模型和原型各對應(yīng)點的幾何尺寸成比例，比值相等，各對應(yīng)角、葉片數(shù)相等。一般離心泵的銘牌上標(biāo)示的性能參數(shù)都是泵在設(shè)計工況點工作時的參數(shù)，而泵的實際運行工況不一定在最高效率點，所以要規(guī)定一個工作范圍，稱為泵的高效率區(qū)，通常為最高效率的 92％左右，選用離心泵時，應(yīng)使泵在此范圍內(nèi)工作。而前彎葉片離心風(fēng)機的揚程對流量變化相對不敏感。 從上式可以看出： 揚程 H和泵所提供的能量 Hi是有區(qū)別的， Hi是系統(tǒng)在流量一定的條件下對輸送設(shè)備提出的作功能力要求，而揚程是輸送設(shè)備在流量一定的條件下對流體的實際作功能力。 ? 本章難點 （ 1）泵的揚程表示的是單位質(zhì)量的液體在泵內(nèi)獲得的凈機械能，這與伯努利方程中的外加能量有區(qū)別，需要特別注意。 ? 本章重點 （ 1）常用的銘牌參數(shù)的含義和計算方法。在工程實際中流動計算有三種類型：求流速、求壓力、同時求流速和壓力。 能量方程可以寫成上下游斷面總水頭的形式，即： 2112222211122 ??????? hgvgpzgvgpz?? 31123332111 22 ??????? hgvgpzgvgpz??gvgpz 22???gpz ??P21121 ??? hHH 而測壓管水頭是同一斷面總水頭與流速水頭之差，