【文章內(nèi)容簡介】 122gcuH ut?? ?22 廣東石油化工學院 化工過程機器 ② Ht∞ 與轉速 n有關： n↑→ Ht∞ ↑ ；反之相反； ③ Ht∞ 與 D 有關 ,即與葉輪的直徑有關，增大葉輪直徑，揚程增加； gcuH ut?? ?22 廣東石油化工學院 化工過程機器 ④ Ht∞ 與 β 2有關 ,即與葉片型式有關； 2）后彎葉片（葉片彎曲方向與葉輪旋轉方向相反） 1）徑向葉片 3）前彎葉片 gcuH ut?? ?22 廣東石油化工學院 化工過程機器 噪音小、效率高、工作平穩(wěn)、不會過載。 對葉片出口角 β2的討論： 廣東石油化工學院 化工過程機器 ?理論揚程的大小與葉輪進出口速度三角形的形狀有關，與輸送介質的性質無關，由葉輪的形狀尺寸、工作轉速、流量所決定。 ?但各種液體密度不同，泵出口的壓力是不一樣的。 gcucuH uut????? 1122 廣東石油化工學院 化工過程機器 歐拉方程的物理意義： ?歐拉方程指出的是葉輪與流體之間的能量轉換關系 ，它遵循能量轉換與守恒定律； ?只要知道葉輪進出口的流體速度 ， 即可計算出單位重量流體與葉輪之間機械能轉換的大小 、 而不管葉輪內(nèi)部的流動情況； ?該方程適用于任何氣體或液體 ， 既適用于葉輪式的泵 ，也適用于葉輪式的壓縮機； ?推而廣之只需將等式右邊各項的進出口符號調(diào)換一下 ，亦適用于葉輪式的原動機如汽輪機 、 燃氣輪機等 。 廣東石油化工學院 化工過程機器 ? 例題 12 設一離心泵葉輪尺寸 b1=，b2=， D1=， D2=,βA1=18176。 ，βA2=20176。 ， n=1450r/min， 軸向收縮吸液室，求 Qt及此流量下的 Ht∞。（ τ1=τ2= ） 入口速度三角形 出口速度三角形 廣東石油化工學院 化工過程機器 ? 解： u1=πD1n/60= 由無限葉片進口速度三角形知： cu1=0 cr1∞=u1 tgβA1= tg18176。 = m/s Qt=πD1b1τ1 cr1∞ ≈π = m3/s 廣東石油化工學院 化工過程機器 smnDu /601 4 5 6022 ????? ??smc t gc t gbDQucAtu/ 2007 7 222222????????????????由無限葉片出口速度三角形： OmHgcuH ut 222 ???? ?? 廣東石油化工學院 化工過程機器 167。 有限葉片數(shù)及葉片離角 β A2對理論揚程的影響 液體在葉片數(shù)目有限時的實際葉輪中的流動 ?在實際的離心泵葉輪中，葉片數(shù)目是有限的，且葉片間的流道較寬，葉道中液流的慣性力還會起一定作用，使之產(chǎn)生附加的相對運動 —— 與葉輪轉向相反的軸向旋渦。 廣東石油化工學院 化工過程機器 ?在葉片數(shù)有限的葉輪中，液體的相對運動可以看成是由跟葉片形狀完全一致的均勻相對運動和因慣性力而產(chǎn)生的附加軸向漩渦運動疊加而成。 ?疊加的結果，使得在同一個圓周上，液體流過實際葉輪時相對速度的大小不一樣。在葉片工作面一側相對速度小，在葉片的背面（非工作面）相對速度大 。 廣東石油化工學院 化工過程機器 ?在葉輪出口處，由于軸向漩渦產(chǎn)生的附加相對速度方向同葉輪的周速方向相反，故在葉道出口處由 wu∞與 wu2疊加成液流相對速度 w2 ，它的方向與該處的葉片安置方向不一致，即 β2≠βA2并且是偏向葉輪轉動的相反方向 β2＜ βA2 。 附加相對速度對 出口 速度三角形的影響 廣東石油化工學院 化工過程機器 ?在葉片數(shù)目有限的葉輪中，由于慣性作用，使液體流出葉輪時表現(xiàn)出旋轉不足。反映在出口速度三角形上便是cu2＜ cu2∞。從圖還可看出，這個旋轉不足的量 Δ cu2 ＝ cu2∞ － cu2 ＝ Δ wu2完全是由于軸向漩渦產(chǎn)生的。 附加相對速度對 出口 速度三角形的影響 廣東石油化工學院 化工過程機器 附加相對速度對出口速度三角形的影響 廣東石油化工學院 化工過程機器 ?于葉道進口處葉片間流道較窄，能讓慣性起作用的余地很少，一般可以認為 Δwu1≈0。即葉片數(shù)目有限對液道進口處的速度三角形影響很小，通?？梢圆豢紤] 。 附加相對速度對 入口 速度三角形的影響 廣東石油化工學院 化工過程機器 實際葉輪理論揚程： ?? tt HH ?μ—— 環(huán)流系數(shù)（又稱周速糾正系數(shù)），用以考慮葉片 數(shù)有限對理論揚程的影響 ????22uuttccHH?μ與葉片數(shù) z、葉片離角 βA葉輪形狀尺寸 D1/D2等參數(shù)有關 葉片有限的實際葉輪： gcuH ut22? 有限葉片數(shù)對理論揚程 Ht的影響 廣東石油化工學院 化工過程機器 gcucuH uut????? 1122歐拉方程 進液無預旋時： cu1∞＝ 0 則： gcuH ut?? ?222222 Aru c t gcuc ??? ??2222 ?? bDQc tr ??代入 及 得： )60(60 222222?????bDc t gQnDgnDH Att ??? 葉片離角 β A2對理論揚程的影響 β A2增加時， Ht∞ 也增加。 廣東石油化工學院 化工過程機器 β A2增加時， Ht∞ 也增加。 ?βA2＝ 90176。 時： Hd∞＝ 1/2Ht∞ 徑向葉片； ?βA2＜ 90176。 時： ρ∞＞ 1/2 后彎葉片； ?βA2＞ 90176。 時： ρ∞＜ 1/2 前彎葉片 gccgwwguuHT 222212222212122 ???????????Hp（靜壓頭） Hd(動壓頭 ) 廣東石油化工學院 化工過程機器 ?βA2＝ 90176。 時： Hd∞＝ 1/2Ht∞ 徑向葉片； ?βA2＜ 90176。 時： ρ∞＞ 1/2 后彎葉片； ?βA2＞ 90176。 時： ρ∞＜ 1/2 前彎葉片 2221ucHHutp ???? ????反作用度： 反映靜揚程在理論揚程中所占的比例 廣東石油化工學院 化工過程機器 ?希望離心泵使液體獲得的靜揚程在理論揚程中占有比例較大，即希望有較大的 ρ∞； ?希望動揚程較小，則流動損失小，泵效率高。 ∴ 多采用的 βA2＜ 90176。 的后彎葉片。通常 βA2 ＝15 ～ 40 176。 ，石化用泵通常 βA2 ＝ 25 ～ 30 176。 。 廣東石油化工學院 化工過程機器 離心泵的性能曲線 ?H Q特性曲線是選擇和使用泵的主要依據(jù)，一般有“陡降”、“平坦”“駝峰”三種形狀。 ?NQ曲線是合理選擇原動機功率和操作啟動泵的依據(jù)。 ?ηQ曲線是檢查泵工作經(jīng)濟性的依據(jù)。泵最高效率以下5～ 8%（一般取 7%）范圍內(nèi)所對應的工況為高效工作區(qū)。 ?NPSHrQ曲線是檢查泵工作是否發(fā)生汽蝕的依據(jù)。 廣東石油化工學院 化工過程機器 Ht∞－ Qt關系式， Ht∞和 Qt呈直線關系。當泵與轉速一定時，對后彎葉輪（ βA2＜ 90186。）， Ht∞－Qt為向下的直線， Qt增大，對應的 Ht∞減小，當Qt =0時，泵的理論揚程最大，即： 泵特性曲線的理論分析 tAt Qgbn c t gnDgH2222260)60(1??? ???gunDgH t2222m a x )60(1 ????葉片數(shù)無限時揚程與流量的關系： 廣東石油化工學院 化工過程機器 ht hHH ???葉片數(shù)有限時對理論揚程的修正： 廣東石油化工學院 化工過程機器 欲使離心泵獲得較大的揚程，可取較大的n 、 D βA2， ?????????????????htAhththQgbnc t gnDghHhHH2222260)60(1????? 廣東石油化工學院 化工過程機器 H－ Q曲線因葉輪、蝸殼與導葉的流道尺寸、形狀和葉片數(shù)的不同有三種形狀 ： HQ曲線的各種形狀 Ⅰ 為單調(diào)下降形揚程，用以輸送易于堵塞管路的液體介質 Ⅱ 為平坦形揚程，對流量不敏感 Ⅲ 為駝峰形，易產(chǎn)生不穩(wěn)定工況 廣東石油化工學院 化工過程機器 離心泵的軸功率與流量（ N— Q）曲線 ： tAt Qgbn c t gnDgH2222260)60(1??? ???]60)60(1[10001000 22222tAttti Qgbn c t gnDgQgQHgN??????? ??? ? 廣東石油化工學院 化工過程機器 離心泵的軸功率與流量（ N— Q）曲線 ： mi NNN ??機械損失功率 容積損失 廣東石油化工學院 化工過程機器 ? 泵的軸功率與泵的理論揚程、理論流量及機械損失、容積損失及液體性質有關 。 ? 一般離心泵性能曲線圖中的 N— Q曲線，如不特別說明，則是指輸送 20℃ 的水時的功率。 ? 由于泵的功率與所輸送液體的密度成正比，因此當被輸送液體的密度與 20℃ 的水不相同時，原圖中讀出的功率應加以換算。 廣東石油化工學院 化工過程機器 離心泵的效率與流量（ η— Q）曲線 ： 10 00ρ gH QNe ?/NNη e?性能曲線很難精確求得（損耗難以計算），因此靠實際測量。 廣東石油化工學院 化工過程機器 離心泵的管路特性曲線 對 A－ A截面及 B－ B截面列伯努利方程 ： ? ? ABf