【正文】 號(hào) N表示，常用單位為千瓦。 ? 有效功率 水泵傳輸給液體的功率。有效功率通常以符號(hào) Nu表示，計(jì)算公式為 ? ? 軸功率與有效功率之差，即為在水泵中損失掉的功率。對于水泵來說，軸功率就是輸入功率，有效功率就是輸出功率。 QHN u ??4．效率 水泵的有效功率與軸功率之比值，即 ? 由此可得到水泵的軸功率： %1 00?? NN u????QHNN u ??? 5．轉(zhuǎn)速 ? 水泵葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，以符號(hào) n表示。單位為 r/min。 ? 各種水泵都是按一定的轉(zhuǎn)速來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，如果使用時(shí)水泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速不同于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)，則水泵的其它性能參數(shù)（如流量 Q、揚(yáng)程 H、軸功率 N等）也將會(huì)按一定的規(guī)律變化。 ? 6．允許吸上真空高度及氣蝕余量 ? 允許吸上真空高度是指水泵在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（即 20℃ ，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，水泵所允許的最大吸上真空高度。以符號(hào) HS表示，單位為米水柱。 ? 氣蝕余量是指水泵進(jìn)口處，單位重量液體所具有超過飽和蒸汽壓力的富裕能量。以符號(hào) Δ h表示，單位為米水柱。 離心式泵與風(fēng)機(jī)的基本方程式 ? 流體在葉輪中的運(yùn)動(dòng)分解為兩種運(yùn)動(dòng)速度 。 ? 一種是隨著葉輪旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的速度，稱為牽連速度，用 u表示； ? 另一種是相對于葉輪的速度，稱為相對速度，用 W表示。 ? 兩個(gè)速度的合成，即為流體相對于固定的泵殼的運(yùn)動(dòng)速度，稱為絕對速度，用 v表示。 ? 流體牽連速度方向和葉輪上的圓周切線方向一致，液體相對速度方向和葉片方向相切，而流體絕對速度的方向則為牽連速度和相對速度合成速度的方向。 ? 可以繪制葉輪中任何一個(gè)位置上的液體速度三角形，最有用的是流體在葉輪進(jìn)口和出口的速度三角形。其中，足標(biāo) “ 1”表示葉輪進(jìn)口， “ 2”表示葉輪出口。 ? 根據(jù)出水角 的大小不同，可分為三種類型 : ? 當(dāng) ?90176。 時(shí)，葉片與旋轉(zhuǎn)方向呈前彎式； ? 當(dāng) =90176。 時(shí)，葉片與旋轉(zhuǎn)方向呈徑向式； ? 當(dāng) 90176。 時(shí)，葉片與旋轉(zhuǎn)方向呈后彎式。 ? 角的大小反映了葉片的彎度，是構(gòu)成葉片形狀和葉片性能的一個(gè)重要數(shù)據(jù)。在實(shí)際工程中，水泵使用的葉片大多為后彎式葉片。 ? 基本方程式 2?2?2?2?2?? ?11221 uCuCgH uuT ??離心泵的理論揚(yáng)程與被輸送介質(zhì)的容重?zé)o關(guān)，即同一臺(tái)離心泵，輸送不同的流體，所產(chǎn)生的理論揚(yáng)程值是完全一樣的。但水泵所消耗的功率卻是不相同的。流體容重越大，水泵消耗的功率也越大。因此，當(dāng)輸送流體的容重不同，而理論揚(yáng)程相同時(shí)，原動(dòng)機(jī)所須供給的功率消耗是完全不相同的。 離心泵的特性曲線 02 90??02 90??一、離心泵的理論特性曲線 ? 在轉(zhuǎn)速 n一定時(shí)， HT、 NT、與 QT的關(guān)系曲線。 ? HT~QT性能曲線 HT QT 02 90??2?c t gBQAH TT ??? NT~QT性能曲線 ? ?2??? c t gBQAQHQN TTTTT ???NT QT 02 90??02 90??02 90??? 1．水力損失 ? 水力損失由兩部分組成，一部分為由于流體通過葉輪并被甩到泵殼中去的摩擦損失，另一部分則是由于流體進(jìn)入葉輪時(shí)對葉片撞擊而引起的沖擊損失。因此，扣除水力損失后的水泵和風(fēng)機(jī)的實(shí)際揚(yáng)程應(yīng)為： ? 式中 ??h為流體在水泵和風(fēng)機(jī)殼體中的水力損失。 ? 殼體內(nèi)的這些水力損失必然要消耗一部分功率，會(huì)導(dǎo)致水泵和風(fēng)機(jī)的總效率下降。其值可用水力效率來表示： ? hHH T ???? Th HH?? ? 2．容積損失 ? 這一部分是由于部分流體仍然通過減漏環(huán)流回葉輪進(jìn)口以及經(jīng)填料盒漏入大氣中造成的。設(shè)流體的泄露量為，則通過水泵和風(fēng)機(jī)的實(shí)際流量應(yīng)為： ? ? 相對應(yīng)的容積效率為： ? q T ?? Tv ?? ? 3．機(jī)械損失 ? 水泵和風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中機(jī)械零件還存在摩擦損失，所以由電機(jī)傳給水泵和風(fēng)機(jī)的功率 N與由水泵和風(fēng)機(jī)傳給流體的功率是不相等的。兩者的比值用機(jī)械效率來表示： ? ? 4．全效率 ? 綜上所述，水泵和風(fēng)機(jī)的全效率即為上述各效率之乘積，即 ? NN hj ?? jvh ???? ? ? 二、離心泵的實(shí)際特性曲線 ? 當(dāng)轉(zhuǎn)速 n一定時(shí) ? 考慮了水力損失、容積損失和機(jī)械損失 ? H、 N、 與 Q的關(guān)系曲線 最高效率點(diǎn)為工作點(diǎn) ?HQH ?Q??QN ?Q性能曲線的比較 ? QH性能曲線形狀大致有三種 : (但 駝峰型不穩(wěn)定工作應(yīng)盡量避免 ) ? 較平坦的 流量變化大 而揚(yáng)程變化小 . 可用于自來水廠二級(jí)泵站。 ? 較陡降的 揚(yáng)程變化大而流量變化小 可用于自來水廠一級(jí)泵站。 H Q 管路系統(tǒng)特性曲線 ? ?? ???? 220 SQlQShhh jfw?????? ?? ? ? ?? dlgAS 22 1 2SQHhHHSTwST ? ???? 離心泵裝置的工況點(diǎn)（圖解法） Q H 工作點(diǎn) M HM QM 泵與風(fēng)機(jī)裝置的工況點(diǎn)的變化 ? 離心泵裝置的工況點(diǎn)，是建立在水泵和管道系統(tǒng)能量平衡上。而一旦這種平衡關(guān)系被破壞，則離心泵裝置的工況點(diǎn)也必然會(huì)改變。 ? 工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)從兩方面考慮： ? 改變管道性能曲線 —— 水位變化、閥門調(diào)節(jié)等 ? 改變水泵的性能曲線 —— 改變水泵轉(zhuǎn)速、切削葉輪等。 ? 利用水泵出水閥門進(jìn)行工況點(diǎn)的調(diào)節(jié)，稱閥門調(diào)節(jié)。是一種作為臨時(shí)性或小型泵調(diào)節(jié)的常用方法 泵與風(fēng)機(jī)的并聯(lián)工作 ?并聯(lián)工作 —— 幾臺(tái)水泵向一條公共管道供水 ? 特點(diǎn)： ?增加供水量； ?增強(qiáng)供水可靠性； ?調(diào)節(jié)水量方便。 ?并聯(lián)工作計(jì)算規(guī)則： ?流量規(guī)則： Q并 =Q1+Q2； ?揚(yáng)程規(guī)則： H并 =H1=H2。 泵與風(fēng)機(jī)的串聯(lián)工作 ?串聯(lián)工作 —— 后一臺(tái)水泵的吸水管接在前一臺(tái)水泵的壓水管上。 ?特點(diǎn)：增加揚(yáng)程，有時(shí)還可增加流量。 ?串聯(lián)工作計(jì)算規(guī)則： ?流量規(guī)則： Q串 =Q1=Q2； ?揚(yáng)程規(guī)則： H串 =H1+H2。 ?多級(jí)泵 —— 多個(gè)葉輪串聯(lián)起來的水泵。 離心泵汽蝕現(xiàn)象 ? 汽蝕現(xiàn)象 —— 葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，如進(jìn)口處的壓強(qiáng)降到等于或小于液體汽化壓強(qiáng)時(shí)，就會(huì)有蒸汽及溶解在液體中的氣體大量逸出，形成許多由蒸汽和氣體混合的小氣泡。并隨液體流到高壓區(qū)時(shí)，氣泡受壓會(huì)突然破裂，液體質(zhì)點(diǎn)從四周向氣泡中心作加速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)互相撞擊。形成強(qiáng)烈地局部水擊現(xiàn)象，瞬間的局部水擊壓力可達(dá)數(shù)十 MPa。若這種撞擊在金屬表面的附近發(fā)生，就會(huì)對金屬產(chǎn)生頻率高、壓力大的水擊作用。導(dǎo)致葉輪表面產(chǎn)生腐蝕，出現(xiàn)蜂窩狀的麻點(diǎn)和孔洞。 ? 汽蝕危害 —— 汽蝕產(chǎn)生時(shí)，水泵將有很大的噪音和震動(dòng)，水泵性能明顯變壞，流量 Q、揚(yáng)程 H、效率 ?急劇下降，甚至抽不上水。 離心泵的安裝高度 ? 離心泵的安裝高度 Hg ? HS ? wsSg hgvHH ????220當(dāng)容器敞口時(shí)1gH Hg的校正 ? 如果水泵不在標(biāo)準(zhǔn)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，必須根據(jù)變化了的實(shí)際條件把 HS值進(jìn)行修整。 ? ha — 實(shí)際大氣壓； [m]； ? hv — 實(shí)際溫度下水的汽化壓力； [m] ? HS— 水泵廠給定的允許吸上真空高度； [m] ? H‘S— 修正后的允許吸上真空高度； [m] ? ? ? ? ?????? vaSS hhHH2. 氣蝕余量 Δh gpgvgph V?????? )2(211fVss hhgppH ???????0fss hgvgpHgp ?????22110??fss hgvgpgpH ????? )2(2110??? 例 一臺(tái) 6Sh— 6離心泵，輸送流量 Q=45L/s時(shí)，允許吸上真空高度 HS=5m。若安裝在海拔 1500m的地區(qū)，輸送水溫為 30?C的清水，水泵進(jìn)水口直徑 D=150mm，吸水管水頭損失為 ，試計(jì)算最大安裝高度 HS。 ? 解：水溫為 30?C時(shí)， ht= ? 海拔 1500m時(shí)， ha= ? 該水泵在安裝現(xiàn)場的允許吸上真空高度為： ? ? 則水泵的最大安裝高度 HSS為： mH S )()(5 ???????smAQv / 2 ????mhgvHH wSSS 22????????。 例題： 用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送異丁烷，密度530 kg / m3，罐內(nèi)液面恒定，且上方絕對壓強(qiáng)為 kPa ，吸入管壓頭損失為 ，飽和蒸汽壓為 65 kPa，泵的氣蝕余量 ，確定泵的安裝高度。 ? po = kPa ? pv = 65 kPa ? ∑hf = m ? △ h= m ? Hss = m ? 泵應(yīng)安裝于罐液面下 sVaass hhgppH ???????解： 泵與風(fēng)機(jī)的選擇 ? 要求 : ? 。 ? . ? 主要步驟 : ? 。 ? (壓頭 )。 ? 。 ? .