第五章-离心泵原理特点课件

第五章-离心泵原理特点45678910111213141516171819202122232425262728离心泵的扬程和流量液体在叶轮中的流动假设：叶轮为理想叶轮，即叶轮叶片无限多且无限薄，可设流体质点严格按叶片型线流动流体为理想流体、无黏性、不可压缩流体流体做定常流动，流场内任一处质点的运动速度不随时间变化29船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump二、扬程方程式1.液体在叶轮中的流动情况（二点假设为基础）u:圆周速度:相对速度绝对速度:ccucr叶轮的流量、转速和尺寸既定后，叶轮内各处的速度三角形就确定。30船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2.扬程方程式理论扬程即为进出叶轮的水头之差：根据理论力学，在研究非惯性系统的运动物体时，只要加上惯性力来分析，则就可以采用惯性系统的一切力学定律。于是就有：由于在r 处的离心力为m(r)2/r，单位液体重量的离心力为r2/g，从半径r1处至r2处的离心力对单位重量液体所作的功：（34）（1）31船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump将上式所得结果代入（34）式，于是：代入1式，即得离心泵扬程方程式：由于多数离心泵都是径向吸入，即没有切向分速，c1u=0，而c2u=u2-c2rctg2，于是扬程方程即可写成：运用余弦定理，去掉项，则：额定扬程与液体密度无关，与叶轮直径、转速、叶片出口角有关。32船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump由于圆周速度只取决于叶轮的尺寸和转速，u2是一定的，而c2r与理论流量呈正比，因而，即可求得理论扬程与理论流量的函数曲线。注：2相对速度2和圆周速度u反方向的夹角33船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump结论：(1)离心泵扬程主要取决于叶轮的直径及转速。(2)扬程与叶片出口角2 有关。前弯叶片能量损失大而不采用。为了提高效率，一般采用后弯叶片。虽然扬程低，但能量损失低。(3)理论扬程与液体的物性无关，实际上有影响。根据 pd-ps=gH，泵送水和空气时的理论扬程是相同的，但所形成的压差相差很大。所以，离心泵无自吸能力。34船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump三、定速特性曲线1.理论定速特性曲线在既定转速下，H、P、等与Q的关系曲线。tt(1)流量-扬程曲线扬程方程式：Qt-Ht因为涡流损失：Qt-Ht因为水力损失：Qt-H因为容积损失：Q-H35船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump三、定速特性曲线1.理论定速特性曲线在既定转速下，H、P、等与Q的关系曲线。tt(2)流量-功率曲线根据Ph=gQtHt：Qt-PhPh加上机械摩擦功率损失：Qt-PQt减去泄漏量q：Q-P36船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump三、定速特性曲线1.理论定速特性曲线在既定转速下，H、P、等与Q的关系曲线。tt(3)流量-效率曲线根据Q-H和Q-P曲线和=gQH/P，即可作出 Q-曲线。37船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2.实测的定速特性曲线测量方法：使泵在恒定转速下工作，改变排出阀开度，测出Q-H、Q-P、Q-、Q-hr(必需汽蚀余量)曲线。(1)Q-H曲线的三种类型：陡降形；平坦形；驼峰形(祥见比转数)38船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2.实测的定速特性曲线测量方法：使泵在恒定转速下工作，改变排出阀开度，测出Q-H、Q-P、Q-、Q-hr(必需汽蚀余量)曲线。(2)Q=0时功率最小，功率随流量增大而增加，而且封闭扬程不很高，所以封闭起动以减小起动电流和电网电压波动。但不许长时间运行，以防发热。39船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2.实测的定速特性曲线测量方法：使泵在恒定转速下工作，改变排出阀开度，测出Q-H、Q-P、Q-、Q-hr(必需汽蚀余量)曲线。(3)由Q-，额定(设计)工况效率高，因为液体进出叶轮撞击损失最小。非额定工况引液体撞击而导致效率低。40船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump四、管路特性曲线和工况点管路特性曲线：液体通过管路时所需的压头与流量间的函数关系曲线。Hst-管路静压头 h-管路阻力滤器脏污、阀门关小、液体粘度变大，k变大，曲线变陡。管路静压头变化，曲线上下平移。离心泵特性曲线和管路特性曲线的交点称为泵的工况点。Q-H向下倾斜的泵具有稳定工况点。41船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump五、扬程和流量估算扬程估算公式：流量估算公式：K-系数(1-1.5)10-4n-转速(r/min)D2-叶轮外径(m)D0-泵吸口直径(inch)(1in25mm)问题：离心泵出口直径100mm，吸口直径125mm，叶轮外径300mm，额定流量约为()125m3/h42船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump六、特点1.流量连续均匀，范围大，易调节。2.转速高，结构简单、可靠。3.对杂质不敏感，易损件少，维修管理方便。4.没有自吸能力。5.流量随工作扬程而变。6.扬程取决于叶轮外径和转速，不适合高扬程、小流量。43