泵与风机-2.损失和效率PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,君子不器,9,第二章,离心式泵与风机,的,性能,第二章 离心式泵与风机的性能,第一节,功率,损失,及效率,第二章,泵与风机的性能,第二章,泵与风机的性能,第一节第二章 泵与风机的性能第二章 泵与风机的性能,前面去掉了,H,T,下标,，现在再去下标,T,。,在一开始我们讲过，本课程的主要目的是提高泵与风机的效率，而效率包含两方面的含义：设计效率和运行效率，而设计效率是基础，知道了在设计中应从哪几方面着手，才能在运行中有效地提高效率。,效率和损失是相互对应的，损失增加，效率就降低。现在我们先看看在泵与风机中哪些地方存在损失，只有找到了损失出现在什么地方，才能知道如何减小这些损失。,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,前面去掉了HT下标，现在再去下标T。第一节 功率、损失与,一、功率,绪论中已讲，不再重复,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,一、功率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风机的性能,二、损失与效率,主要损失有,(,以泵为例,),：,1.,机械损失：包含机械摩擦损失和圆盘损失，这一损失主要表现在消耗功率，与泵的扬程和流量无关，所以，可看作是,纯功率,损失。,2.,泄漏损失：由于在泵中有压差，也有缝隙，就存在泄漏的条件，从而使,q,v,减小，引起有效功率的降低，可看作是,只与流量有关,的损失。,3.,流动损失：流体有粘性，流动有阻力，可能在入流角度不合适时还存在冲击，这些损失都会使泵的扬程降低，引起有效功率的减小，这些损失统称为流动损失，可看作是,只与扬程有关,的损失。,下面分别讨论。,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,二、损失与效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风机的性能,一、机械损失与机械效率圆盘损失：,压力不同，有回流有损失圆盘损失。,不管有无流量输出，只要有流体，即有此项损失。,所以是纯功率损失，计入机械损失。,其大小率叶轮与机壳之间的间隙大小、形状、表面光洁度有关，还与,、,n,、,D,2,、,等因素有关。,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,一、机械损失与机械效率圆盘损失：第一节 功率、损失与效率第二,一、机械损失与机械效率圆盘损失：,圆盘损失。,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,可见，,Pm,2,正比于,D,2,5,、,n,3,在提高泵的扬程时,如用增加,D,2,的方法，则圆盘损失将大幅度增加，而用提高转速的方法来提高扬程，其损失增加的强度将好得多。,一、机械损失与机械效率圆盘损失：第一节 功率、损失与效率第二,一、机械损失与机械效率圆盘损失：,P,m,2,(2,10%),P,P,m,=,P,m,1,P,m,2,机械损失的大小用机械效率来表示：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,降低机械损失的方法,看书。,一、机械损失与机械效率圆盘损失：第一节 功率、损失与效率第二,二、容积损失及容积效率,流体从高压区侧通过运动部件与静止部件之间的间隙泄漏到低压区，从而使流量有一定的损失，使,q,v,q,vT,，,q,v,叫容积损失。,它只与流量有关，所以也叫流量损失。,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,主要泄漏处有：,1),叶轮入口处的间隙,(,p,60,，图,2-6);,2),平衡轴向力装置的泄漏孔；,3),多级叶轮后一级向前一级的泄漏,可以看出，这些损失与机械损失互有矛盾，减小这一项，可能会增加另一项。,二、容积损失及容积效率 第一节 功率、损失与效率第二章 泵与,二、容积损失及容积效率,在这些泄漏损失中，以,1),和,2),项为大。,书上有很多公式，但精度都不理想，因为实际情况很复杂，如紧盘根。,但我们可根据流体力学，给出一个定性的公式。,根据流体力学，泄漏量与高差的二分之一次方成正比，即：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,所以,因此,二、容积损失及容积效率 第一节 功率、损失与效率第二章 泵与,二、容积损失及容积效率,其大小可用容积效率来表示：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,降低容积损失的方法书上有，可自己看。,二、容积损失及容积效率 第一节 功率、损失与效率第二章 泵与,三、流动损失与流动效率,是指流体在流动时，流体与流体、流体与固体之间的摩擦阻力损失和局部阻力损失，以及由于在非设计工况下运行时产生的冲击损失。,1.,流动阻力损失,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,所以阻力损失,三、流动损失与流动效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风,三、流动损失与流动效率,2.,冲击损失,泵与风机在设计工况下运行时，,q,v,=,q,vd,1,=90,1,=,1,a,流体沿叶轮型线的切线方向进入叶轮,不会产生冲击,但当,q,v,q,vd,时,是否会产生冲击呢,?,首先看流量发生变化时,进出口三角形的变化情况。,一般认为，流量变化时，进口三角形的,1,不变，而出口三角形的,2,不变。即,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,三、流动损失与流动效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风,三、流动损失与流动效率,可以看出，入口三角形的变化对,H,T,无影响，但出口三角形的变化却能影响,H,T,q,v,增加时，,v,2,u,v,2,u,H,T,增加。,也就是说，扬程是随流量的增加而减小的。记！,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,三、流动损失与流动效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风,三、流动损失与流动效率,再由入口三角形的变化可知，在,q,v,q,vd,时，即流动方向也不沿叶片入口处的切向进入叶轮，会在云的正背面产生漩涡。,可见，只要流量不等于设计流量，就会产生冲击，引起冲击损失。其大小可用下式表示：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,三、流动损失与流动效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风,三、流动损失与流动效率,总的流动损失为上述三项之和：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,根据上述表达式绘出的曲线如图所示。,由图可见，在无冲击时，,h,不是最小。,h,最小处出现在设计流量的左边,即在流量略小于设计流量的地方。,如果把入口安装角与入口流动角之差叫做冲角,i,的话，即，,那么，在设计时，如有意让,i,0,则可减小整个流动损失，因此在设计泵与风机时，一般取,i,=0,8,。,三、流动损失与流动效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风,三、流动损失与流动效率,流动损失的大小可用流动效率来表示：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,泵的流动效率一般在,0.8,0.95,之间，而风机的流动效率一般在,0.7,0.95,之间。,h,最小，,Ph,最大，故如欲提高泵与风机的效率，应主要从提高流动效率入手。,提高流动效率、降低流动损失的方法书上有，可自己看。,三、流动损失与流动效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风,四、总效率,现在已去掉了,H,T,和,q,vT,的全部下标，即去掉了前面所做的两个假设，亦即已经把能头和流量的理论值变成了实际值：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,但可惜的是，,K,、,h,和,v,不能精确计算。,四、总效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风机的性能但可,四、总效率,它们之间的组合反映在泵与风机的总效率上：,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,为三个分效率之积。,四、总效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风机的性能为三,四、总效率,离心泵的效率一般在,0.62,0.92,之间,;,轴流泵的效率一般在,0.74,0.89,之间,;,离心风机的效率一般在,0.5,0.9,之间,;,小型轴流风机的效率一般在,0.5,0.6,之间,;,大中型轴流风机的效率一般在,0.6,0.9,之间。,第一节 功率、损失与效率,第二章,泵与风机的性能,四、总效率第一节 功率、损失与效率第二章 泵与风机的性能,