离心式水泵的工作理论.ppt

第五章离心式水泵的工作理论第一节概述二、排水设备的组成及其作用
三、对排水设备的要求四、离心式水泵的组成及工作原理五、离心式水泵的分类
1.按叶轮数目分
1)单级水泵泵轴上仅装有-个叶轮
2)多级水泵泵轴上装有几个叶轮
2.按水泵吸水方式分
1)单吸水泵叶轮上仅有-个进水口
2)双吸水泵叶轮两侧各有-个进水口
3.按泵壳的结构分
1)螺壳式水泵
2)分段式水泵垂直泵轴心线的平面上有泵壳接缝
3)中开式水泵在通过泵轴心线的水平面上有泵壳接缝
4.按泵轴的位置分
1)卧式水泵泵轴呈水平位置
2)立式水泵泵轴呈垂直位置
5.按比转数分
1)低比转数水泵比转数nS=4O～80
2)中比转数水泵比转数nS=8O～150
3)高比转数水泵比转数nS=150～300六离心式水泵的工作参数3、功率
水泵在单位时间内所做的功的大小叫做水泵的功率。
1）水泵的轴功率
电动机传给水泵轴的功率，即水泵的轴功率（输入功率）
2）水泵的有效功率
4、效率：
水泵的有效功率与轴功率之比，叫做水泵的效率，用符号6、允许吸上真空度或汽蚀余量
在保证水泵不发生汽蚀的情况下，水泵吸水口处所允许的真空度，叫做水泵的允许吸上真空度。用符号Hs表示。
水泵吸水口处单位重量的水超出水的汽化压力的富余能量，叫做水泵的汽蚀余量。第二节离心式水泵的工作理论及特性曲线水泵工作时，叶轮传递给水的理论功率为
于是3.离心式通风机理论压头与理论流量的关系式在几何尺寸、转速以及流体进入叶片运动情况相同的条件下，三种叶片的工作状态分析如下：

1)理论压头的关系
根据离心式水泵欧拉方程分析可知，前弯叶片c2u>u2,后弯叶片c2u<u2，径向叶片c2u=u2。所以前弯叶片产生的理论压头最高，后弯叶片产生的理论压头最低，径向叶片居中。

2)叶轮流道与效率的关系
就叶轮流道阻力而言，后弯叶片因流道长，断面变化的扩散角小，流动结构变化缓慢，所以流动能量损失最小，效率最高。相反前弯叶的流道短而宽，断面变化的扩散角大，流动结构变化剧烈，流动阻力较大，流动损失也大，效率是三种叶片中最低的；径向叶片的叶轮效率居中。3)理论压头与理论流量的关系

⑴前弯叶片，β2>90º，cotβ2<0,故Hl=A+BQl；理论压头随理论流量增加而增大，即Hl随着Ql的增加而增加，是一条上升的直线。

⑵径向叶片，β2＝90ºcotβ2＝０B＝０故Hl=A；理论压头为定值不变，即Hl不随着Ql的增加而变化，是一条与横坐标平行的直线。

⑶后弯叶片β2<90ºcotβ2>0B>0故Hl=A-BQl；理论压头与理论流量成反比，是一条下降的直线。不同叶型叶片工作特性的比较二、离心式水泵的实际压头及特性曲线2．能量损失的影响
水流经水泵过流部件时的能量损失(水力损失)主要有下列两种：
1)摩擦损失和扩散器损失
摩擦损失为3．离心式水泵实际特性曲线三、离心式水泵的效率
根据能量损失的形式不同，可将离心式水泵的损失分为机械损失、容积损失和水力损失三种。Hl/——叶轮叶片有限多时水泵的理论压头，m；
Ql/————叶轮叶片有限多时水泵的理论流量，即
2．容积损失和容积效率
当水流过叶轮时，由于叶轮对水做功，使水的能量(压力能和速度能)增大。但得到能量后的水，不是全部流到排水管中，而有少量的高压水通过动静部件的间隙(如在叶轮入口处、平衡孔或平衡盘处以及级间隙等处)重新流回到低压区，使水泵的实际流量小于理论流量。这种因间隙泄漏而造成的能量损失叫做容积损失。
容积损失的大小用容积效率来衡量。
水泵的容积效率为
3．水力损失和水力效率
水流过水泵的进口、叶轮、导向器、机壳等过流部件时，因摩擦、扩散、冲击而消耗的能量叫做水力损失。水力损失使水泵的实际压头小于理论压头。
水力损失的大小用水力效率来衡量。
水泵的水力效率为
4．水泵的总效率
水泵的总效率η为水泵的有效功率PX(输出功率)与轴功率PZ(输入功率)的比值，即

水泵厂生产的及工程上使用的水泵有各种不同的尺寸和转速。对于不同尺寸和转速的水泵，其工作参数各不相同。但是，彼此相似的水泵，其相应工况参数之间存在着一定的关系，这种关系对于水泵的制造和使用有着重要的意义。1．几何相似
若叶轮及过流部件几何形状相同，对应尺寸比值为一常数2．运动相似
在几何相似的两台水泵中，若其对应点的水流速度的比值为一常数，速度之间对应的角度相等，即彼此相似的水泵上各对应点处的速度三角形相似，则这两台泵称为运动相似，即
3．动力相似
若作用在两台泵相应点处液体上的同名力(如惯性力、压力、粘性力、重力)的比值相等，则这两台泵称为动力相似。在动力相似的条件下，彼此的效率接近，可以认为二、比例定律
彼此相似的水泵，在相应工况下的参数间存在着下列关系：
1．流量关系
对于同一台水泵或两台对应尺寸相等的相似水泵，其效率相等