【正文】 ，即速度三角形相似圖 231所示。 0? 離心泵的相似理論及其應(yīng)用 幾何相似指的是在兩臺相似的離心泵中，流道部分的幾何形狀必須相似。 圖 430 離心泵輸送粘性液體時特性曲線換算系數(shù)圖解 當(dāng)已知某臺離心泵輸送常溫清水的特性曲線時，利用下列關(guān)系式換算成輸送粘性液體的特性曲線： 0 HwH K H?0 QwQ K Q?0 wK???? （ 422） （ 423） （ 424） 式中 — 分別為輸送粘性液體時的壓頭、流量和效率； — 分別為輸送 20℃ 清水時的壓頭、流量和效率； — 分別為壓頭、流量和效率的換算系數(shù)。實踐證明，將此法用于換算電動潛油離心泵及其他石油工程用離心泵輸送粘性液體時的特性曲線，精度較高，換算簡便。雖然泵的容積損失因液體粘度的增加而略有減小，即容積效率略有提高，但是水力效率 下降得更明顯，因此，離心泵輸送粘性液體時總效率 仍然是下降。同時，隨著液體粘度的增加，泵內(nèi)水力阻力也增大，使泵的壓頭下降。在邊界層內(nèi)的切向粘滯力對液流起阻滯作用。 HQ? Q??axNQ? 產(chǎn)生上述變化的原因是：隨著液體濃度的增加，泵內(nèi)液體的流動過程發(fā)生了變化。 離心泵內(nèi)的特性曲線的理論分析 圖 428 特性曲線形式 HQ?2. 特性曲線的分析 axNQ?圖 427 特性曲線的分析 axNQ?3. 特性曲線的分析 Q??圖 428 特性曲線的分析 Q?? 液體粘度對離心泵特性曲線的影響 1. 液體的粘度對離心泵特性曲線的影響 隨著液體粘度的增加， 和 特性曲線都要下降，而 特性曲線則要上升。 離心泵在高效工作區(qū)內(nèi)工作便認(rèn)為是經(jīng)濟合理的 。 0Q? 一般離心泵在 時軸率最小，所以必須關(guān)閉排出閥門啟動離心泵最有利。 — 不穩(wěn)定工作段，應(yīng)避免使用。 — 當(dāng)流量變化較大時壓頭變化較小，或者當(dāng)壓頭改變很小時流量變化較大。 — 是離心泵選擇和使用的主要依據(jù) 。 對應(yīng)最高效率時的工況稱為最優(yōu)工況 ， 相應(yīng)的參數(shù)用下標(biāo) “ opt”表示 。 一般用流量作橫坐標(biāo) ， 其他幾個參數(shù)作縱坐標(biāo) ， 如圖 426所示 。離心泵的軸功率和總效率都是由實驗測定的，并標(biāo)注在產(chǎn)品樣本上。在輸送粘性液體時，由于圓盤損失顯著增加，機械效率會大大降低。 機械效率為 a x m ima x a xN N NNN????? 417 圖 425 qH關(guān)系曲線 式中 — 泵軸上輸人的功率； — 葉輪傳遞給液體的轉(zhuǎn)化功率。 在檢修離心泵時 ， 檢查密封環(huán)的完好情況是十分必要的 。 當(dāng)泵的尺寸較大時 ， 這個效率會有所提高 。 主要是由于高壓液體在泵內(nèi)竄流和向泵外漏失引起的。泵內(nèi)的能量損失可分為：水力損失、容積損失和機械損失三類。 離心泵內(nèi)的損失及泵的功率和效率 在離心泵轉(zhuǎn)換能量過程中，不是所有的機械能都能成為有效功，運轉(zhuǎn)時不可避免地會有能量損失。 2uc 2 2 2 2c o tu r kc u c ???因此，泵的理論壓頭可用下式求得 22 2 2( c o t )i r kuH u cg ?? ?? 412 上式表明，理論壓頭 和葉片出口處的結(jié)構(gòu)角有密切關(guān)系。 k? 離心泵中，一般采用 ， 即葉片向后彎的葉輪，反應(yīng)系數(shù) 為 。 式 (410)的右端最末一項是液體動能的增值部分，稱為動壓頭 。 離心泵的基本能量方程式的另一種表達式可得： 2 2 2 2 2 22 1 2 1 2 12 2 2iu u w w c cHg g g?? ? ?? ? ?410 式 (410)的右端前兩項代表壓頭中壓能的增量部分， 稱為靜壓頭。當(dāng)葉輪的外徑越大、轉(zhuǎn)速越高以及 越大、 越小時，離心泵給出的理論壓頭也越大。 2 2 2 1 1 1( c o s c o s )iiM Q c R c R? ? ???45 i i iM g Q H??? 46 iH? 因此，離心泵的理論壓頭 等于： 2 2 2 1 1 11 ( c o s c o s )iiiMH u c u cg Q g? ???? ? ? ?47 上式就是離心泵的基本能量方程式。 圖 418 液體運動速度圖 m 1R1 1 1M mc l?2R2 2 2M m c l?iM以 表示每秒內(nèi)流過葉輪的液體質(zhì)量，那么在半徑 的葉輪進口處，液體相對于葉輪軸線的動量矩為 在半徑為 的葉輪出口處，液體相 對于葉輪軸線的動量矩為 液體動量矩的增加應(yīng)等于作用在液體上的外力矩 ，即 iGmQg ???Gg?由圖 418所示的速度三角形可知 考慮到 式中 —— 通過葉輪的液體的重量流量， N/s； —— 重力加速度， m／ s2 —— 液體的密度， kg/m2 2 1 2 2 1 1()iM M M m c l c l? ? ? ?43 2 2 2c o slR ?? 1 1 1c o slR ?? 44 將上述有關(guān)式子代入式 (43)，可得 假設(shè)液體通過葉輪時沒有能量損失，根據(jù)能量守恒定律，葉輪消耗的機械功率應(yīng)全部變成液體的水力功率，即 ? iHiH iH? 為葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度； 為葉輪傳遞給每一 N重量液體的能量稱為泵的理論壓頭。 圖 416 葉輪內(nèi)液體的運動 1 1 1w c u?? 41 2u 2w 2c 圓周速度 與相對速度 的合成， 即為出口處液體的絕對速度。 ； t— 節(jié)距。 圖 410 葉輪的密封環(huán) 圖 411 機械密封簡圖 1靜環(huán)； 2動環(huán)； 3彈簧； 4傳動彈簧座； 5固定螺釘； 8密封圈； 7防轉(zhuǎn)銷； 9壓蓋 圖 412 軟填料密封裝置 1套筒； 2填料； 3封漏環(huán)； 4壓蓋； 5填料盒 圖 413 離心泵的軸向推力圖 1， 2葉輪兩側(cè)空間； 3密封環(huán) 離心泵的基本工作理論 葉輪流道投影圖及主