泵與風(fēng)機(jī)相似定律

1、第四節(jié)第四節(jié)泵與風(fēng)機(jī)的相似定律泵與風(fēng)機(jī)的相似定律 及其及其應(yīng)用應(yīng)用w該理論主要用于相似設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)中常用，泵中一般不用，該理論主要用于相似設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)中常用，泵中一般不用，所以以風(fēng)機(jī)為例。所以以風(fēng)機(jī)為例。w在實(shí)際情況中，往往出現(xiàn)以下情況：在實(shí)際情況中，往往出現(xiàn)以下情況：1) 由于某些原因，不允許對(duì)某一產(chǎn)品直接進(jìn)行試驗(yàn)，如由于某些原因，不允許對(duì)某一產(chǎn)品直接進(jìn)行試驗(yàn)，如三峽工程、葛洲壩等；三峽工程、葛洲壩等；2) 雖然有的可直接進(jìn)行試驗(yàn)，但成本太高，一旦失敗，雖然有的可直接進(jìn)行試驗(yàn)，但成本太高，一旦失敗，經(jīng)濟(jì)損失較大，如大型電廠的經(jīng)濟(jì)損失較大，如大型電廠的55000千瓦的風(fēng)機(jī)等千瓦的風(fēng)機(jī)等3)如有一小

2、風(fēng)機(jī)，實(shí)際運(yùn)行情況很好，參數(shù)合適，效率較如有一小風(fēng)機(jī)，實(shí)際運(yùn)行情況很好，參數(shù)合適，效率較高，噪聲很小，感到很滿意，如果能將其放大，則可用高，噪聲很小，感到很滿意，如果能將其放大，則可用于較重要的地方，且希望保持其高效、低噪的特點(diǎn)，但于較重要的地方，且希望保持其高效、低噪的特點(diǎn)，但參數(shù)可自行選擇，或相反。參數(shù)可自行選擇，或相反。w怎么辦呢？怎么辦呢？w相似理論可解決這一問(wèn)題。相似理論可解決這一問(wèn)題。一、基本概念一、基本概念 w相似理論應(yīng)用的場(chǎng)合特別多，風(fēng)機(jī)的相似相似理論應(yīng)用的場(chǎng)合特別多，風(fēng)機(jī)的相似理論只是其中的一種。在風(fēng)機(jī)的相似理論理論只是其中的一種。在風(fēng)機(jī)的相似理論中，一般包含兩個(gè)方面的問(wèn)題：

3、中，一般包含兩個(gè)方面的問(wèn)題：1. 風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)的相似設(shè)計(jì) 是指根據(jù)試驗(yàn)研究出來(lái)的是指根據(jù)試驗(yàn)研究出來(lái)的性能良好、運(yùn)行可靠的模型風(fēng)機(jī)性能良好、運(yùn)行可靠的模型風(fēng)機(jī)(簡(jiǎn)稱模型簡(jiǎn)稱模型)來(lái)來(lái)設(shè)計(jì)與其相似的新風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)與其相似的新風(fēng)機(jī)(實(shí)型實(shí)型)，包括放大和縮，包括放大和縮??；??；2. 風(fēng)機(jī)的相似換算風(fēng)機(jī)的相似換算 當(dāng)實(shí)際當(dāng)實(shí)際(或試驗(yàn)或試驗(yàn))條件與設(shè)計(jì)條件與設(shè)計(jì)條件不同時(shí)，將實(shí)際條件不同時(shí)，將實(shí)際(或試驗(yàn)或試驗(yàn))條件下的性能換條件下的性能換算成設(shè)計(jì)條件下的性能。算成設(shè)計(jì)條件下的性能。 一、基本概念一、基本概念 w如設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速是如設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速是2900rpm，但在實(shí)際運(yùn)行中風(fēng)機(jī)，但在實(shí)際運(yùn)行中風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是

4、隨流量的變化而變化的，以后會(huì)看到，的轉(zhuǎn)速是隨流量的變化而變化的，以后會(huì)看到，性能曲線是在同一轉(zhuǎn)速下的性能，如轉(zhuǎn)速不同，性能曲線是在同一轉(zhuǎn)速下的性能，如轉(zhuǎn)速不同，則不能在同一坐標(biāo)上繪出，怎么辦，進(jìn)行相似則不能在同一坐標(biāo)上繪出，怎么辦，進(jìn)行相似換算，把測(cè)的性能換算成換算，把測(cè)的性能換算成2900rpm時(shí)的數(shù)據(jù)，時(shí)的數(shù)據(jù)，就可繪圖了。就可繪圖了。w再如，引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)溫度是再如，引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)溫度是200，但在試驗(yàn)時(shí)，但在試驗(yàn)時(shí)不能用不能用200的煙氣進(jìn)行，怎么辦？用空氣試驗(yàn)，的煙氣進(jìn)行，怎么辦？用空氣試驗(yàn)，把試驗(yàn)的結(jié)果用相似換算的方法換算成把試驗(yàn)的結(jié)果用相似換算的方法換算成200時(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)即可。的數(shù)據(jù)

5、即可。w以上兩點(diǎn)在實(shí)際中非常常用。以上兩點(diǎn)在實(shí)際中非常常用。 二、相似條件二、相似條件 w所謂所謂相似相似是指兩個(gè)風(fēng)機(jī)中葉輪與氣體的能量傳是指兩個(gè)風(fēng)機(jī)中葉輪與氣體的能量傳遞過(guò)程相似、氣體在葉輪中的流動(dòng)過(guò)程相似。遞過(guò)程相似、氣體在葉輪中的流動(dòng)過(guò)程相似。w即它們?cè)谌我粚?duì)應(yīng)點(diǎn)上的同名物理量之比保持即它們?cè)谌我粚?duì)應(yīng)點(diǎn)上的同名物理量之比保持常數(shù)。即滿足相似條件。常數(shù)。即滿足相似條件。 二、相似條件二、相似條件 w相似條件有三：相似條件有三：1. 幾何相似：模型幾何相似：模型(原型，已知參數(shù)，無(wú)下標(biāo)原型，已知參數(shù)，無(wú)下標(biāo))與與實(shí)型實(shí)型(所要設(shè)計(jì)的，有未知參數(shù)，加下標(biāo)所要設(shè)計(jì)的，有未知參數(shù)，加下標(biāo)p )風(fēng)機(jī)

6、風(fēng)機(jī)過(guò)流各部分過(guò)流各部分對(duì)應(yīng)的線性尺寸成比例，各對(duì)應(yīng)角對(duì)應(yīng)的線性尺寸成比例，各對(duì)應(yīng)角度和葉片數(shù)相等。即：度和葉片數(shù)相等。即：DDDDDDbbbbppppp22112211zzpggpggp,22112211,ppw錯(cuò)！錯(cuò)！w因?yàn)椴皇菐缀螀?shù)因?yàn)椴皇菐缀螀?shù)二、相似條件二、相似條件 2.運(yùn)動(dòng)相似：當(dāng)流體流經(jīng)幾何相似的模型與實(shí)型運(yùn)動(dòng)相似：當(dāng)流體流經(jīng)幾何相似的模型與實(shí)型風(fēng)機(jī)的過(guò)流部分時(shí)，對(duì)應(yīng)各點(diǎn)上的速度三角形風(fēng)機(jī)的過(guò)流部分時(shí)，對(duì)應(yīng)各點(diǎn)上的速度三角形相似。即相似。即 DnnDuuwwvvvvpppppp2211221122221111,ppppw凡運(yùn)動(dòng)相似的風(fēng)機(jī)一定幾何相似凡運(yùn)動(dòng)相似的風(fēng)機(jī)一定幾何相似

7、w反之則不一定。反之則不一定。二、相似條件二、相似條件 3. 動(dòng)力相似動(dòng)力相似w是指作用于運(yùn)動(dòng)相似風(fēng)機(jī)過(guò)流部分各對(duì)應(yīng)點(diǎn)上是指作用于運(yùn)動(dòng)相似風(fēng)機(jī)過(guò)流部分各對(duì)應(yīng)點(diǎn)上的同名各力相似的同名各力相似(大小成比例、方向相同大小成比例、方向相同)。w不可能。不可能。w但在這些里中，重要的力有粘性力和慣性力，但在這些里中，重要的力有粘性力和慣性力，而二者的比值是而二者的比值是Re。w即只要即只要Re相同即可。相同即可。w但也很難。但也很難。 22ReDu二、相似條件二、相似條件 3. 動(dòng)力相似動(dòng)力相似wRe一般較大，從流體力學(xué)我們知道一般較大，從流體力學(xué)我們知道w如如Re105,則流動(dòng)處于自模區(qū)則流動(dòng)處于自模

8、區(qū)自動(dòng)?；瘏^(qū)自動(dòng)?；瘏^(qū)w而在風(fēng)機(jī)中，流動(dòng)雷諾數(shù)一般遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)，所以風(fēng)而在風(fēng)機(jī)中，流動(dòng)雷諾數(shù)一般遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)，所以風(fēng)機(jī)中的流體流動(dòng)都位于自模區(qū)，因此動(dòng)力相似自動(dòng)滿機(jī)中的流體流動(dòng)都位于自模區(qū)，因此動(dòng)力相似自動(dòng)滿足。足。w因此，只要滿足前兩個(gè)相似條件即可，實(shí)際上只要運(yùn)因此，只要滿足前兩個(gè)相似條件即可，實(shí)際上只要運(yùn)動(dòng)相似即可。動(dòng)相似即可。w下面討論已經(jīng)相似的兩個(gè)風(fēng)機(jī)，它們的各參數(shù)應(yīng)滿足下面討論已經(jīng)相似的兩個(gè)風(fēng)機(jī)，它們的各參數(shù)應(yīng)滿足什么樣的關(guān)系。什么樣的關(guān)系。22ReDu三、相似定律三、相似定律1. 流量相似率流量相似率mmpppvbDvbD222222mvbDQ222mmppppvbDvbDQQ22

9、2222nDbDnDbDpppp222222nnDDpp322nnDDpp3可見(jiàn)，相似的泵與風(fēng)機(jī)的流量之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的可見(jiàn)，相似的泵與風(fēng)機(jī)的流量之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的立方成正比，與轉(zhuǎn)速的比值成正比立方成正比，與轉(zhuǎn)速的比值成正比(與流體密度無(wú)關(guān)與流體密度無(wú)關(guān))。 DnnDuuwwvvvvpppppp22112211DDDDDDbbbbppppp22112211三、相似定律三、相似定律22ppuu2222nnDDppw可見(jiàn)，相似的泵的揚(yáng)程之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的平方可見(jiàn)，相似的泵的揚(yáng)程之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的平方成正比，與轉(zhuǎn)速的比值的平方成正比成正比，與轉(zhuǎn)速的比值的平方成正比(與流體密度

10、無(wú)關(guān)與流體密度無(wú)關(guān))。 uvugH221gvugvuHHuuppp/222222nnDDpp2. 揚(yáng)程相似率揚(yáng)程相似率(泵泵) DnnDuuwwvvvvpppppp22112211DDDDDDbbbbppppp22112211三、相似定律三、相似定律w可見(jiàn)，相似的風(fēng)機(jī)的全壓之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的平可見(jiàn)，相似的風(fēng)機(jī)的全壓之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的平方成正比，與轉(zhuǎn)速的比值的平方成正比，與流體的密度方成正比，與轉(zhuǎn)速的比值的平方成正比，與流體的密度之比成正比之比成正比(與流體密度與流體密度有有關(guān)關(guān))。HpHHppppp22nnDDppp3.全壓相似率全壓相似率 (風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)) DnnDuuwwvvvvp

11、ppppp22112211DDDDDDbbbbppppp22112211三、相似定律三、相似定律w因?yàn)橄嗨频谋门c風(fēng)機(jī)的效率近似相等，所以因?yàn)橄嗨频谋门c風(fēng)機(jī)的效率近似相等，所以 4. 功率相似率功率相似率1000HQP 1000/1000/HQQHPPpppppppppnnDD3535nnDDPPppppw可見(jiàn)，相似的風(fēng)機(jī)的功率之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的可見(jiàn)，相似的風(fēng)機(jī)的功率之比與它們?nèi)~輪尺寸之比的5次方成正比，與轉(zhuǎn)速的比值的立方成正比，與流體的密次方成正比，與轉(zhuǎn)速的比值的立方成正比，與流體的密度之比成正比度之比成正比 DnnDuuwwvvvvpppppp22112211DDDDDDbbbbppp

12、pp22112211三、相似定律三、相似定律nnDDQQppp322nnDDHHppp相似定律總結(jié)相似定律總結(jié)35nnDDPPpppp22nnDDpppppp流量相似律：流量相似律：揚(yáng)程相似律：揚(yáng)程相似律：全壓相似律：全壓相似律：功率相似律：功率相似律：第五節(jié)第五節(jié) 比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速w設(shè)計(jì)一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)時(shí)，用相似理論，設(shè)計(jì)一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)時(shí)，用相似理論，w可對(duì)模型進(jìn)行放大或縮小，但是：可對(duì)模型進(jìn)行放大或縮小，但是：1). 要求設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)達(dá)到要求的要求設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)達(dá)到要求的p、Q，如何選擇模型風(fēng)機(jī)？如何選擇模型風(fēng)機(jī)？2). 甚至風(fēng)機(jī)的類型也不知道，是用軸流風(fēng)機(jī)，還是用離心甚至風(fēng)機(jī)的類型也不知道，是用軸流風(fēng)機(jī)

13、，還是用離心式風(fēng)機(jī)作模型，或其他形式的風(fēng)機(jī)式風(fēng)機(jī)作模型，或其他形式的風(fēng)機(jī)(混流混流).3). 到目前為止，還沒(méi)有一個(gè)能綜合反映泵或風(fēng)機(jī)性能的參到目前為止，還沒(méi)有一個(gè)能綜合反映泵或風(fēng)機(jī)性能的參數(shù)，數(shù)，p、Q不能代表，不能代表，n也不能，能否找到一個(gè)參數(shù)，一也不能，能否找到一個(gè)參數(shù)，一看它的大小，就可知風(fēng)機(jī)的大致性能，如是什么型式，看它的大小，就可知風(fēng)機(jī)的大致性能，如是什么型式，是大流量還是大能頭，葉輪的大體形狀如何，流道是寬是大流量還是大能頭，葉輪的大體形狀如何，流道是寬還是窄，是長(zhǎng)還是短，效率是高還是低。還是窄，是長(zhǎng)還是短，效率是高還是低?，F(xiàn)在我們就找這么一個(gè)參數(shù)，它就是比轉(zhuǎn)速?，F(xiàn)在我們就找這

14、么一個(gè)參數(shù)，它就是比轉(zhuǎn)速。nnDDQQppp322nnDDHHppp35nnDDPPpppp22nnDDpppppp1) 公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)根據(jù)相似定律：根據(jù)相似定律：消去消去D2,為此，第一式取平方，第二式取立方，有：為此，第一式取平方，第二式取立方，有：即對(duì)任何相似的泵或風(fēng)機(jī)，上述項(xiàng)為常數(shù)，兩邊開(kāi)即對(duì)任何相似的泵或風(fēng)機(jī)，上述項(xiàng)為常數(shù)，兩邊開(kāi)4次方有：次方有： 262nnDDQQppp663nnDDHHppp43232pppnnHQHQ或：或：324324HQnHQnpppspppNHQnHQn常數(shù)4/34/3nnDDQQppp322nnDDHHppp1) 公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)w如式中如式中n、Q

15、、H或或p的單位不一樣，所得常數(shù)的大的單位不一樣，所得常數(shù)的大小也不同，我國(guó)一直沿用較早的工程單位制中所使小也不同，我國(guó)一直沿用較早的工程單位制中所使用的比轉(zhuǎn)速，如應(yīng)用國(guó)際單位制，又和傳統(tǒng)保持一用的比轉(zhuǎn)速，如應(yīng)用國(guó)際單位制，又和傳統(tǒng)保持一致的話，在前面應(yīng)乘以系數(shù)致的話，在前面應(yīng)乘以系數(shù)3.65,故：故：4/365. 3HQnns叫做泵的工程比轉(zhuǎn)速。叫做泵的工程比轉(zhuǎn)速。式中各量的單位：式中各量的單位：nrpmQ-m3/sHm spppNHQnHQn常數(shù)4/34/31) 公式推導(dǎo)公式推導(dǎo)w同理，對(duì)于風(fēng)機(jī)：同理，對(duì)于風(fēng)機(jī)：w其中其中p的單位為的單位為Pa。w一則因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速較??；再則，以前均用一

16、則因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速較??；再則，以前均用mmH2O作為壓力的單位，現(xiàn)在仍按以前的習(xí)慣來(lái)標(biāo)風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)作為壓力的單位，現(xiàn)在仍按以前的習(xí)慣來(lái)標(biāo)風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速來(lái)命名風(fēng)機(jī)，故定義速來(lái)命名風(fēng)機(jī)，故定義4/3pQnns4/354. 5pQnny叫風(fēng)機(jī)的工程比轉(zhuǎn)速。叫風(fēng)機(jī)的工程比轉(zhuǎn)速。其中其中5.54=(9.8)3/4 如如472中的中的72就是的就是的ny值。值。 新的命名方法不加新的命名方法不加5.54如考慮密度的變化，則：如考慮密度的變化，則：4/32 . 154. 5pQnny2) 比轉(zhuǎn)速公式分析比轉(zhuǎn)速公式分析(1) 比轉(zhuǎn)速是一個(gè)相似準(zhǔn)則數(shù)，并不是轉(zhuǎn)數(shù)，比轉(zhuǎn)速是一個(gè)相似準(zhǔn)則數(shù)，并不是轉(zhuǎn)數(shù)，也不是轉(zhuǎn)速，它們

17、是風(fēng)馬牛不相及，如離心也不是轉(zhuǎn)速，它們是風(fēng)馬牛不相及，如離心式水泵的比轉(zhuǎn)速式水泵的比轉(zhuǎn)速300,但其轉(zhuǎn)速可達(dá)但其轉(zhuǎn)速可達(dá)3000rpm；(2) 凡相似的泵與風(fēng)機(jī)，其比轉(zhuǎn)速一定相等，反之則不一凡相似的泵與風(fēng)機(jī)，其比轉(zhuǎn)速一定相等，反之則不一定；定；(3) 同一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)，有許多工況，每一工況有一組同一臺(tái)泵或風(fēng)機(jī)，有許多工況，每一工況有一組n、H和和Q,就可算出一個(gè)比轉(zhuǎn)速，所以每一泵或風(fēng)機(jī)都有無(wú)限就可算出一個(gè)比轉(zhuǎn)速，所以每一泵或風(fēng)機(jī)都有無(wú)限多的比轉(zhuǎn)速，但只有設(shè)計(jì)工況下的比轉(zhuǎn)速才代表這個(gè)泵多的比轉(zhuǎn)速，但只有設(shè)計(jì)工況下的比轉(zhuǎn)速才代表這個(gè)泵或風(fēng)機(jī)；或風(fēng)機(jī)；(4) 因?yàn)閱挝徊煌?，各?guó)的比轉(zhuǎn)速也不同，可查書(shū)上

18、的表。因?yàn)閱挝徊煌?，各?guó)的比轉(zhuǎn)速也不同，可查書(shū)上的表。4/354. 5pQnny4/365. 3HQnns2) 比轉(zhuǎn)速公式分析比轉(zhuǎn)速公式分析(5) 比轉(zhuǎn)速公式中的比轉(zhuǎn)速公式中的H是指單級(jí)葉輪的揚(yáng)程，是指單級(jí)葉輪的揚(yáng)程，如泵有如泵有i級(jí)，則公式中的級(jí)，則公式中的H以以(H/i)代入：代入：(6) 比轉(zhuǎn)速公式中的比轉(zhuǎn)速公式中的Q是指單吸時(shí)葉輪的流量，是指單吸時(shí)葉輪的流量，如泵為雙吸，則公式中的如泵為雙吸，則公式中的Q以以(Q/2)代入：代入：w風(fēng)機(jī)中也類似。風(fēng)機(jī)中也類似。w所以比轉(zhuǎn)速的完整公式應(yīng)為：所以比轉(zhuǎn)速的完整公式應(yīng)為：其中，其中，i為級(jí)數(shù)，為級(jí)數(shù)，j為吸入口的數(shù)量。為吸入口的數(shù)量。 4/35

19、4. 5pQnny4/365. 3HQnns4/365. 3iHQnns4/32/65. 3HQnns4/3/65. 3iHjQnns2) 比轉(zhuǎn)速公式分析比轉(zhuǎn)速公式分析(7)比轉(zhuǎn)速是有單位的，且泵的比轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速還比轉(zhuǎn)速是有單位的，且泵的比轉(zhuǎn)速和風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速還不一樣，但一般不寫(xiě)，只說(shuō)泵的比轉(zhuǎn)速是多少，風(fēng)機(jī)的不一樣，但一般不寫(xiě)，只說(shuō)泵的比轉(zhuǎn)速是多少，風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)速是多少。比轉(zhuǎn)速是多少。(8) 計(jì)算時(shí)，注意代入各量的單位。計(jì)算時(shí)，注意代入各量的單位。(9) 相似定律和比轉(zhuǎn)速相等，都可以計(jì)算此類題目，但一相似定律和比轉(zhuǎn)速相等，都可以計(jì)算此類題目，但一般而言，般而言，問(wèn)題中有直徑時(shí)，用相似定律較好

20、，無(wú)直徑時(shí)問(wèn)題中有直徑時(shí)，用相似定律較好，無(wú)直徑時(shí)用比轉(zhuǎn)速相等較好。用比轉(zhuǎn)速相等較好。4/354. 5pQnny4/365. 3HQnns3) 比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用I. 可大體了解泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀及性能可大體了解泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀及性能w如轉(zhuǎn)速相同，由比轉(zhuǎn)速公式可知如轉(zhuǎn)速相同，由比轉(zhuǎn)速公式可知wns大時(shí)，大時(shí)，Q必然大，必然大，H小，反之，小，反之， ns小時(shí)，小時(shí)，H大，大，Q小。小。A) 對(duì)小對(duì)小ns的泵的泵(n、 、Q相同相同)，則，則H大大但從提高能頭的方法中可知，只有增加但從提高能頭的方法中可知，只有增加D2,而而D1基本保持不基本保持不變，故變，故wD2/D1流道變得

21、細(xì)長(zhǎng)流道變得細(xì)長(zhǎng)w圓盤(pán)損失大圓盤(pán)損失大w 因此小比轉(zhuǎn)速的泵或風(fēng)機(jī)的效率一般較低因此小比轉(zhuǎn)速的泵或風(fēng)機(jī)的效率一般較低 4/354. 5pQnny4/365. 3HQnns3) 比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用I. 可大體了解泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀及性能可大體了解泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀及性能B) ns時(shí)時(shí)D2/D1流道變得粗短流道變得粗短圓盤(pán)損失圓盤(pán)損失 ；所以，中等所以，中等ns的泵的效率較高；的泵的效率較高；是不是比轉(zhuǎn)速是不是比轉(zhuǎn)速ns越大，越大， 就越高呢？也不盡然。就越高呢？也不盡然。 4/354. 5pQnny4/365. 3HQnns3) 比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用I. 可大體了解泵與風(fēng)

22、機(jī)的葉輪形狀及性能可大體了解泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀及性能C) ns再再時(shí)，時(shí)，D2/D1越來(lái)越小，因本來(lái)葉輪的前后蓋板長(zhǎng)度就越來(lái)越小，因本來(lái)葉輪的前后蓋板長(zhǎng)度就不同，前蓋板短，后蓋板長(zhǎng)，如不同，前蓋板短，后蓋板長(zhǎng)，如D2/D1較小時(shí)，前蓋板和后較小時(shí)，前蓋板和后蓋板相比，就顯得很短。蓋板相比，就顯得很短。我們知道，離心式泵與風(fēng)機(jī)是靠與葉輪接觸的流體產(chǎn)生的離我們知道，離心式泵與風(fēng)機(jī)是靠與葉輪接觸的流體產(chǎn)生的離心力工作的，蓋板長(zhǎng)的地方流體與葉輪接觸多，離心力就大，心力工作的，蓋板長(zhǎng)的地方流體與葉輪接觸多，離心力就大，壓力就高；而蓋板短壓力就高；而蓋板短 的地方流體與葉輪接觸的少，離心力就的地方流體與葉

23、輪接觸的少，離心力就小，產(chǎn)生的壓力就低。小，產(chǎn)生的壓力就低。 水向低處流，從而產(chǎn)生二次回流，損失增大。水向低處流，從而產(chǎn)生二次回流，損失增大。所以，并不是比轉(zhuǎn)速所以，并不是比轉(zhuǎn)速ns越高，越高， 就越大。就越大。只有比轉(zhuǎn)速中等時(shí)，效率才較高。只有比轉(zhuǎn)速中等時(shí)，效率才較高。 4/354. 5pQnny4/365. 3HQnns3) 比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用I. 可大體了解泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀及性能可大體了解泵與風(fēng)機(jī)的葉輪形狀及性能D) 如要求如要求ns必須大，怎么辦？必須大，怎么辦？為了減小二次回流，提高為了減小二次回流，提高 ，可切短后蓋板，可切短后蓋板，后蓋板切短后，由于流體已不完全是

24、徑向流后蓋板切短后，由于流體已不完全是徑向流動(dòng)，既有徑向流動(dòng)，也有軸向流動(dòng)，因此這動(dòng)，既有徑向流動(dòng)，也有軸向流動(dòng)，因此這種泵就成了混流式。種泵就成了混流式。再大，再傾斜，再切，一直切到和前蓋板一再大，再傾斜，再切，一直切到和前蓋板一樣長(zhǎng)，就完全無(wú)徑向流動(dòng)了，只有軸向流動(dòng)樣長(zhǎng)，就完全無(wú)徑向流動(dòng)了，只有軸向流動(dòng)軸流式。軸流式。 4/354. 5pQnny4/365. 3HQnns3) 比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用wII 可對(duì)泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類命名可對(duì)泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行分類命名w泵： w風(fēng)機(jī) 4/365. 3HQnns4/354. 5pQnny500容積式容積式離心式離心式混流式混流式軸流式軸流式2.7

25、(15)10.8(60)3.6(20)16.2(90)16.2(90) 19.8(110)19.8(110)90(500)前彎離心前彎離心后彎離心后彎離心混流混流軸流軸流3) 比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用比轉(zhuǎn)速公式的應(yīng)用III 可大體了解性能曲線的形狀可大體了解性能曲線的形狀 （后講）IV 是編制泵與風(fēng)機(jī)系列型譜的基礎(chǔ)是編制泵與風(fēng)機(jī)系列型譜的基礎(chǔ)(有時(shí)間講有時(shí)間講)V 相似設(shè)計(jì)中選模型風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)相似設(shè)計(jì)中選模型風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)(有時(shí)間講有時(shí)間講)4/365. 3HQnns4/354. 5pQnnyw比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns對(duì)性能曲線的形狀的影響對(duì)性能曲線的形狀的影響1. H Q性能曲線性能曲線1) 比轉(zhuǎn)速小的泵比轉(zhuǎn)速小

26、的泵D2/D1大大, Pm2，為了減小，為了減小D2/D1， 2g增增加，曲線變得平坦，故比轉(zhuǎn)速小的泵，性能曲線平坦的加，曲線變得平坦，故比轉(zhuǎn)速小的泵，性能曲線平坦的居多；居多；性能曲線平坦者易出駝峰，且性能曲線平坦者易出駝峰，且 ，動(dòng)能，動(dòng)能， h1 h2， 2) 比轉(zhuǎn)速增加時(shí)，比轉(zhuǎn)速增加時(shí)，D2/D1可減小，可減小， 2g也可小些，曲線變陡，也可小些，曲線變陡，不易出駝峰，但如增大太多，性能曲線呈不易出駝峰，但如增大太多，性能曲線呈S狀。狀。 P84,圖4-30（上）w比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns對(duì)性能曲線的形狀的影響對(duì)性能曲線的形狀的影響2. PQ曲線曲線1) 比轉(zhuǎn)速小時(shí)，比轉(zhuǎn)速小時(shí)，PQ曲線是上升

27、的，曲線是上升的，Q增加時(shí)，電機(jī)易過(guò)載，另增加時(shí)，電機(jī)易過(guò)載，另外，由于電機(jī)本身啟動(dòng)電流比較大，如果泵或風(fēng)機(jī)所需的功率再外，由于電機(jī)本身啟動(dòng)電流比較大，如果泵或風(fēng)機(jī)所需的功率再大時(shí)，啟動(dòng)時(shí)易過(guò)載，所以比轉(zhuǎn)速小的泵或風(fēng)機(jī)大時(shí)，啟動(dòng)時(shí)易過(guò)載，所以比轉(zhuǎn)速小的泵或風(fēng)機(jī)(離心式離心式)在啟動(dòng)在啟動(dòng)時(shí)，流量越小越好，管道上的閥門(mén)應(yīng)全關(guān)。時(shí)，流量越小越好，管道上的閥門(mén)應(yīng)全關(guān)。2) 比轉(zhuǎn)速增加時(shí)，比轉(zhuǎn)速增加時(shí)，PQ曲線的斜率逐漸下降，混流式泵或風(fēng)機(jī)的曲線的斜率逐漸下降，混流式泵或風(fēng)機(jī)的功率曲線幾乎是平的功率曲線幾乎是平的(如圖如圖)，這類曲線電機(jī)負(fù)荷平衡，但無(wú)流量，這類曲線電機(jī)負(fù)荷平衡，但無(wú)流量或小流量時(shí)，浪費(fèi)嚴(yán)重?；蛐×髁繒r(shí)，浪費(fèi)嚴(yán)重。3) 比轉(zhuǎn)速再大比轉(zhuǎn)速再大(軸流式軸流式)，PQ曲線是下降的曲線，曲線是下降的曲線，Q越大，所需電越大，所需電機(jī)的功率越小，故在機(jī)的功率越小，故在Q=0時(shí)的功率最大，時(shí)的功率最大，啟動(dòng)時(shí)閥門(mén)應(yīng)全開(kāi)啟動(dòng)時(shí)閥門(mén)應(yīng)全開(kāi)。4) 選電機(jī)時(shí)，一般按選電機(jī)時(shí)，一般按Pmax選，但由于軸流式泵或風(fēng)機(jī)的選，但由