第1章 離心泵

1、1.1 離心泵的結(jié)構(gòu)、分類及其性能參數(shù)第一章 離心泵1.2 離心泵的工作原理1.3 離心泵的汽蝕及預(yù)防措施1.4 離心泵的特性曲線1.5 相似理論在離心泵中的應(yīng)用1.6 離心泵的工作特性及工況調(diào)節(jié)1.7 離心泵的主要零部件1.8 離心泵的選用1.9 離心泵的驅(qū)動方式第一節(jié) 離心泵的結(jié)構(gòu)、分類及其性能參數(shù)一、離心泵的結(jié)構(gòu) 在此從功用功用的角度來認(rèn)識離心泵的主要構(gòu)件，即各主要部件起什么作用。而以結(jié)構(gòu)的形狀結(jié)構(gòu)的形狀與作用效能相關(guān)的分析與作用效能相關(guān)的分析則在本章后面敘述。 不同型號離心泵在個別零部件上會有差異，在此僅以典型離心泵為例介紹其組成。 1離心泵系統(tǒng)的構(gòu)成離心泵系統(tǒng)的構(gòu)成 通常是“低進高出

2、低進高出”，入口有真空表入口有真空表，出口出口有壓力表有壓力表。 要使離心泵能正常工作，必須將離心泵與吸入和排出管匯等部分共同組成如圖所示的泵系統(tǒng)裝置。 2離心泵的構(gòu)造離心泵的構(gòu)造離心泵的基本構(gòu)件離心泵的基本構(gòu)件1-吸入室吸入室(泵蓋泵蓋)；2-葉輪；葉輪；3-排出室排出室(蝸殼蝸殼)；4-軸；軸；5-密封填料；密封填料；6-軸承箱；軸承箱；7-支座支座 主要由吸入吸入室室1、葉輪葉輪2、排出室排出室3、軸軸4、密封填料密封填料5和支座支座7等組成。有些還有導(dǎo)葉導(dǎo)葉、誘導(dǎo)輪誘導(dǎo)輪和平平衡盤衡盤等。吸入口排出口單吸離心泵 離心泵的過流部件過流部件包括吸入室、葉輪及排出室（蝸殼）等，其作用如下：

3、吸入室吸入室：處于葉輪進口前。作用是引液體引液體入葉輪入葉輪。要求要求吸入室的流動損耗較小流動損耗較小，液體流入葉輪時速度分布較均勻速度分布較均勻。 葉輪葉輪：作用是對液體做功對液體做功。要求要求在流動損失最小情況下液體獲得較高能頭液體獲得較高能頭。 排出室排出室：位于葉輪出口之后。作用是把從葉輪流出來的液體收集液體收集起來，減速增壓減速增壓，以減少蝸殼中的流動損失。二、離心泵的分類 1按液體吸入葉輪的方法分類按液體吸入葉輪的方法分類 單吸式單吸式：葉輪只有單側(cè)有吸入口，液體從葉輪一側(cè)進入。 雙吸式雙吸式：葉輪兩側(cè)都有吸入口，液體從兩側(cè)進入葉輪，因而流量較大流量較大，軸向力基本平衡軸向力基本平

4、衡。S型雙吸式中開泵型雙吸式中開泵1-泵體；泵體；2-泵蓋；泵蓋；3-葉輪；葉輪；4-軸；軸；5-密封環(huán)；密封環(huán)；6-軸套；軸套；7-聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；8-軸軸承體；承體；9-填料壓蓋；填料壓蓋；10-填料填料 2按葉輪級數(shù)分類按葉輪級數(shù)分類 單級泵單級泵：泵體中只裝有1個葉輪。 多級泵多級泵：同一根泵軸上串裝2個以上葉輪，可產(chǎn)生較高的能頭。D型分段式多級泵型分段式多級泵1-吸入段；吸入段；2-中段；中段；3-壓出段；壓出段；4-軸；軸；5-葉輪；葉輪；6-導(dǎo)葉；導(dǎo)葉；7-密封密封環(huán)；環(huán)；8,9-平衡盤；平衡盤；10-軸承架；軸承架；11-螺栓螺栓 3按殼體剖分方式分類按殼體剖分方式分類 中開式

5、泵中開式泵：殼體按通過泵軸中心線的水平面剖分。（圖如上所示） 分段式泵分段式泵：殼體按與軸垂直的平面剖分。 此外，還可按泵軸在空間的方位分為臥式泵臥式泵、立式泵立式泵和斜式泵斜式泵；按泵殼結(jié)構(gòu)分為蝸殼式泵蝸殼式泵和透平式泵透平式泵；按輸送介質(zhì)不同又可分為清水泵清水泵、油泵油泵、雜質(zhì)泵雜質(zhì)泵及耐腐蝕泵耐腐蝕泵等。臥式泵臥式泵立式泵立式泵三、離心泵的性能參數(shù)流量流量Q表示泵表示泵在單位時間在單位時間內(nèi)排出的液內(nèi)排出的液體量。體量。單位：單位：m3/h或或m3/s揚程揚程H又稱壓又稱壓頭。表示單頭。表示單位質(zhì)量的液位質(zhì)量的液體從泵進口體從泵進口到泵出口的到泵出口的能量增值。能量增值。 單位：單位：m

6、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n表示泵表示泵軸轉(zhuǎn)動的速軸轉(zhuǎn)動的速度。度。 單位單位:r/min功率功率N表示泵表示泵對液體做功對液體做功的快慢程度。的快慢程度。 單位：單位：kW或或W效率效率h h表示泵表示泵轉(zhuǎn)換能量的轉(zhuǎn)換能量的有效程度。有效程度。 單位：無單位：無 1流量流量Q 泵單位時間內(nèi)排出的液體量稱為泵的流量，體積流量用Q表示，單位為m3/s或m3/h。式中：V 被排出液體的體積，m3； t 排出液體的時間，s或h。 也可用質(zhì)量流量質(zhì)量流量G表示，單位為kg/s。二者關(guān)系為：QG式中： -液體密度，kg/m3。tVQ 2揚程揚程H 揚程不能簡單理解為泵輸送液體所能達(dá)到的高度（m），而是位置能位置能和流動阻

7、力流動阻力，以及靜靜壓能壓能和速度能速度能的總和。sd2s2dsd2zzgccgppH式中：g 重力加速度，m/s2; ps, pd 泵入、出口處壓力，Pa或kPa； cs, cd 泵入、出口處流速，m/s； zs, zd -泵入、出口處高度，m。 從上述伯努利方程可看出，泵進、出口截面動能差（cd2-cs2）和高度差（zd-zs）均不大，所以泵的揚程主要是增加液體的壓力揚程主要是增加液體的壓力。 3轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n 泵軸單位時間旋轉(zhuǎn)的次數(shù)，單位為r/min。 4功率功率N 是反映泵做功的快慢程度，即泵做功能力的大小。 因泵中存在損耗，所以各處的功率不相同。 軸功率軸功率N：即泵軸泵軸單位時間內(nèi)從原

8、動機（電動機）那里獲得的功率獲得的功率，也就是輸入功率輸入功率。 水力功率水力功率Nh：指單位時間內(nèi)泵的葉輪給出葉輪給出的能量的能量。單位為W。（也稱為轉(zhuǎn)化功率轉(zhuǎn)化功率）式中：式中：HT 理論揚程，指不考慮泵內(nèi)流動損失（包括流體的粘理論揚程，指不考慮泵內(nèi)流動損失（包括流體的粘 性造成的性造成的摩阻損失摩阻損失和泵的實際流量偏離設(shè)計流量所和泵的實際流量偏離設(shè)計流量所 造成的造成的沖擊損失沖擊損失）時，流經(jīng)泵的液體獲得的揚程，）時，流經(jīng)泵的液體獲得的揚程， m； QT 理論流量，指不考慮泵的轉(zhuǎn)動部分和靜止部分之間理論流量，指不考慮泵的轉(zhuǎn)動部分和靜止部分之間 的的間隙所造成的流量損失間隙所造成的流量

9、損失時的流量，時的流量，m3/s。TThHgQN返返P78 有效功率有效功率Ne：指單位時間內(nèi)泵出口液體所獲得的能量，即泵的輸出功率泵的輸出功率。單位為kW。 機械損失功率機械損失功率Nm：指葉輪外盤面與液體之間、軸與填料密封件之間以及軸與軸承之間的機械摩擦損失功率機械摩擦損失功率，其值為泵軸功率與水力功率之差：1000egQHNhmNNN返返P78 5效率效率 效率即功率的利用率，反映損耗的大小反映損耗的大小。對應(yīng)不同的損耗，可用不同的效率來度量。 容積效率容積效率h hv：指實際流量Q與理論流量QT之比，衡量泵泄漏程度的大小衡量泵泄漏程度的大小。0.930.98（流量之比）TTTvQqQQ

10、Qh 容積損失容積損失是由于液體在泵內(nèi)的內(nèi)漏（竄流）+外漏=q引起的。其中竄流是主要的。返返P76 水力效率水力效率h hh：指有效揚程與理論揚程之比，衡量流動損失所占比例衡量流動損失所占比例。（揚程之比）TshfTThHHHHHHh 水力損失水力損失(也稱泵內(nèi)阻力損失泵內(nèi)阻力損失)含兩部分： 摩擦阻力損失摩擦阻力損失Hf：液體在流道中的沿程阻流道中的沿程阻力力損失和局部阻力損失。為系數(shù)）（1212f2CQCgvH 與Q的平方成正比。 沖擊損失沖擊損失Hsh：液體進入葉輪和導(dǎo)輪時，與葉片發(fā)生沖擊與葉片發(fā)生沖擊而引起的能量損失。為系數(shù)）（22d2sh)(CQQCH 也與Q的平方成正比。 沖擊損失

11、主要是液體進入葉輪或?qū)л啎r的水力角水力角與葉片結(jié)構(gòu)角葉片結(jié)構(gòu)角不一致而造成的。兩角一致叫無沖擊工況無沖擊工況，此時沒有沖擊損失，對應(yīng)的排量叫設(shè)計流量設(shè)計流量Qd（最優(yōu)排量（最優(yōu)排量Q優(yōu)優(yōu)）。返返P76返返P90返返P101返返P112 機械效率機械效率h hm：指水力功率與軸功率之比，衡量機械摩擦損失的大小衡量機械摩擦損失的大小。0.90.95 泵效率泵效率h h：指有效功率與軸功率之比，即泵的總效率，衡量泵工作的經(jīng)濟性衡量泵工作的經(jīng)濟性。NNNNNmhmhmhvhTThhee)(hhhhNNHQQHNNNNNN 另外還有汽蝕余量汽蝕余量、比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速等參數(shù)，在后面章節(jié)中介紹。 上述參數(shù)反映了

12、離心泵的綜合性能指標(biāo)。一般在泵的銘牌銘牌上都標(biāo)出了這些參數(shù)的值。如IS 65-50-125型單級、單吸懸臂式離心泵銘牌為：立式單級離心泵立式單級離心泵 型號：型號：IS65-50-125 轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速：2900r/min 流量：流量：25m3/h 效率：效率：69% 揚程：揚程：20m 電動機功率：電動機功率：3kW 允許吸上真空度：允許吸上真空度：7m 質(zhì)量：質(zhì)量： 出廠編號：出廠編號： 出廠日期：出廠日期： 年年 月月 日日 1離心泵吸入室、葉輪和排出室相應(yīng)有何作用？（形成一定真空，引液體入葉（形成一定真空，引液體入葉輪；將機械能轉(zhuǎn)化成液體的動輪；將機械能轉(zhuǎn)化成液體的動能及壓能；減速增壓，將

13、液體能及壓能；減速增壓，將液體動能轉(zhuǎn)為壓能。）動能轉(zhuǎn)為壓能。） 2下列概念相同或相近的有 。A總能頭；B揚程；C軸功率；D有效功率；E輸入功率；F輸出功率（A-B，C-E，D-F） 3看圖填空。 AN；BNh；CNe； DNm；ENv；FN水損（a-A;b-B;c-C;d-D;e-E;f-F）(a)(b)(c)(d)(e)(f)第二節(jié) 離心泵的工作原理一、離心泵的工作過程 1啟動前應(yīng)啟動前應(yīng)“灌泵灌泵” 泵內(nèi)出現(xiàn)斷流斷流時，將很難再吸入液體。 2泵的連續(xù)工作泵的連續(xù)工作 驅(qū)動機葉輪旋轉(zhuǎn)液體沿葉片流道被甩向外沿出口排液； 同時葉輪中心形成真空將液體吸入； 如此不斷 2是 離心泵啟、停的操作程序。

14、（片長：6分28秒）二、液體在葉輪中的流動 1液體在葉輪中流動時的液體在葉輪中流動時的3點假設(shè)點假設(shè) 液體在葉輪中的流動是穩(wěn)定流動流動是穩(wěn)定流動，即無沖擊流動； 通過葉輪的液體是理想液體液體是理想液體，即液體在葉輪內(nèi)（不包括吸入、排出管道）流動時無能量損失； 葉輪葉片無限多、無限薄葉輪葉片無限多、無限薄，則液體在葉片流道間作相對運動時，其流線與葉片曲線的形狀完全一致，葉輪相同半徑圓周上液體質(zhì)點的速度相等。 2液體質(zhì)點的運動液體質(zhì)點的運動 液體在葉輪內(nèi)既沿著葉片作相對運動相對運動，又隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)作圓周運動圓周運動。因此，液體在葉輪中的運動是液體的旋轉(zhuǎn)運動和相對運動的矢量和，稱為絕對運動絕對運動

15、。 相對速度相對速度w：液體質(zhì)點相對于葉輪運動的速度。在無限多葉片的假設(shè)下，其方向與葉片方向與葉片相切相切。 圓周速度圓周速度u：與所求液體質(zhì)點瞬時重合的那點葉輪圓周速度。其方向與圓周相切，其方向與圓周相切，指向葉輪旋轉(zhuǎn)方向指向葉輪旋轉(zhuǎn)方向。uw r。 絕對速度絕對速度c：液體質(zhì)點相對于靜止殼體的速度。其大小和方向大小和方向由由w和和u的矢量和決定的矢量和決定。 3液體質(zhì)點的速度三角形液體質(zhì)點的速度三角形 為了方便理論分析，把絕對速度c分為兩個分量：與圓周速度u垂直的徑向分量徑向分量cr；與圓周速度u平行的周向分量周向分量cu。wb ba auccrcu 速度三角形中幾個角度的定義： a a

16、絕對流動角絕對流動角，即c與u之間的夾角； b b 相對流動角相對流動角，即w與u反方向間的夾角； b bA 葉片角葉片角，即葉片在該點的切線與u反方向間的夾角，理論上bbA。葉輪出口處的葉片角b2A也稱為葉片的離角葉片的離角。三、歐拉方程 1圖中符號說明圖中符號說明 角標(biāo)1和2：分別代表葉片進、出口處參數(shù)； 角標(biāo)：表示液體在葉片數(shù)為無限多的葉輪中流動時的參數(shù)； r1、r2：葉輪進、出口處的半徑； l1、l2：進、出口對軸的垂直距離； 圓周速度u與葉片數(shù)無關(guān)，無需角標(biāo)； 葉片角直接用b1或b2表示，不再用A下標(biāo)。c2uc2rc2u2w2a a2b b2u1c1c1rw1b b1a a1r2r1

17、l2a a2a a1l1w wc1u 2歐拉方程歐拉方程 設(shè)葉輪的理論質(zhì)量流量為QT，則dt時間內(nèi)流過葉輪液體的質(zhì)量為QTdt，那么出、入口動量動量矩的變化量矩的變化量為QTdt（c2l2c1l1）。即mcl 對時間求導(dǎo)得：dtlclcdtQ)(1122T)(1122TlclcQ222Tcos(arcQ)cos111arcc2uc2rc2u2w2a a2b b2u1c1c1rw1b b1a a1r2r1l2a a2a a1l1w wc1u 由動量矩定理動量矩定理可知：質(zhì)點系對某一軸線的動質(zhì)點系對某一軸線的動量矩對時間的導(dǎo)數(shù)作用于該質(zhì)點系諸外力對量矩對時間的導(dǎo)數(shù)作用于該質(zhì)點系諸外力對該軸的力矩之

18、和該軸的力矩之和。而合外力矩就是驅(qū)動機輸入的力矩力矩M0，所以：)coscos(111222T0aarcrcQM葉輪角速度）（-0TwwMN 另，驅(qū)動機輸給葉輪的功率功率NT為： 理論上液體經(jīng)葉輪獲得的功率功率NT為：葉片無窮的理論揚程）（-TTTTHHgQN 理想情況下泵內(nèi)無損失，驅(qū)動機功率NT液體獲得的功率NT，所以：TTHgQMw0)coscos(111222TTT0TaawwrcrcQgQgQMH（歐拉方程）)(11u12u2TcucugH)coscos(111222aawrcrcgwru acosu ccc2uc2rc2u2w2a a2b b2u1c1c1rw1b b1a a1r2r

19、1l2a a2a a1l1w wc1u 又：cuucrcotbA 對采用軸向吸入室的離心泵，液流進入葉輪時無預(yù)旋，即c1u0，所以：2u2T1cugH 利用余弦定理進而可得：gwwgccguuHT222222121222122 由歐拉方程可看出由歐拉方程可看出： 離心泵的理論壓頭離心泵的理論壓頭HT只與進、出口速度有關(guān)。只與進、出口速度有關(guān)。 理論壓頭與被理論壓頭與被輸送液體性質(zhì)無關(guān)輸送液體性質(zhì)無關(guān)。c2uc2rc2u2w2a a2b b2u1c1c1rw1b b1a a1r2r1l2a a2a a1l1w wc1u返返P115 3葉片數(shù)目對離心泵理論壓頭影響葉片數(shù)目對離心泵理論壓頭影響 實際

20、葉輪片數(shù)有限，泵工作時葉輪流道中會產(chǎn)生一個相對軸向渦流。 使HTHT。滑移系數(shù)）（ -TTHH葉輪流道中的軸向渦流運動葉輪流道中的軸向渦流運動 的計算較繁。葉輪葉片數(shù)通常為612片，而 值一般為值一般為0.50.9。葉片數(shù)Z越大時， 值就越大，HT就越接近于 HT。 返返P76四、葉片類型對理論揚程的影響 1伯努利方程伯努利方程 理想狀態(tài)下伯努利方程為：）（12212212T2zzgccgppH 一般情況下z2z10，所以：dynpot212212T2HHgccgppH其中：Hpot 液體獲得的靜壓能靜壓能； Hdyn 液體獲得的動揚程動揚程。 考慮到：gwwgccguuHT222222121

21、222122 即靜壓能可看成是兩部分組成：gwwguugpp222221212212gww22221guu22122液體作圓周運動因離心力在出口處液體作圓周運動因離心力在出口處靜壓能靜壓能頭頭的提高；的提高；因葉片間流道截面擴大，因葉片間流道截面擴大，w 由進到出是由進到出是減小的，這部分速度能變?yōu)闇p小的，這部分速度能變?yōu)殪o揚程靜揚程。 從上述分析可知，靜揚程是由圓周速度靜揚程是由圓周速度u的的增加和相對速度增加和相對速度w的減小而產(chǎn)生的的減小而產(chǎn)生的。 靜揚程可直接用于克服流動阻力、提高液體靜揚程可直接用于克服流動阻力、提高液體壓力及位高壓力及位高，因此希望葉輪使液體獲得的靜揚靜揚程越大越好

22、程越大越好。 動揚程是由于絕對速度動揚程是由于絕對速度c的增加而產(chǎn)生的的增加而產(chǎn)生的，動揚程越大，表示c2越大，流體流出葉輪后速度越大，造成其后的流動損失也越大，因此要求理論揚程HT中動揚程越小越好動揚程越小越好。 2葉片出口安裝角葉片出口安裝角b b2A與理論揚程與理論揚程HT的關(guān)的關(guān)系系 由速度三角形可知：wb ba auccrcu2A2r22ucotbcuc2222bDQcTr而：式中：QT 理論流量； D2 葉輪出口處直徑，D2=2r2； b2 葉輪出口處軸面流道寬度； 2 葉輪出口處阻塞系數(shù)阻塞系數(shù)，反映葉片厚度對葉輪流通面積的影響，一般取一般取0.90.95。返返P115 將上述兩

23、式代入下式2u2T1cugH)cot(1A22222brTcuugH得：)cot(1222A2222TQbDuugbA22gu令：BbDgu222A22cotbTTQHB-A則：返返P76 當(dāng)D2和n 一定時，u2為定值。 從上式可看出，QT一定時，一定時，HT與葉片出口與葉片出口安裝角安裝角b b2A有關(guān)有關(guān)；而b b2A一定時，一定時， HT與與QT成線成線性關(guān)系性關(guān)系，此直線斜率與b2A有關(guān)。 b2A=90：B=0， HT=u22/g，HT與 QT無關(guān)。HT-QT曲線為水平線，為徑向式葉片徑向式葉片。 b2A0， HT=A-BQT是一條斜率為負(fù)值的向下直線，為后彎式葉片后彎式葉片。HTQ

24、TOb b2A90b b2A=90b b2A90：B0， HT= A-BQT是一條斜率為正值的向上直線，為前彎式葉片前彎式葉片。w2w wb b2Ac2rc2uc2u2b b2A90c2u90c2uu2u2w2返P125 所以，葉輪葉片出口安裝角b2A對離心泵理論揚程HT有明顯的影響，不同形式葉片的理論揚程不同。 相同QT下，b2A越大HT越高，這樣的葉片是否就越好呢？還應(yīng)進一步分析理論揚程HT中的靜揚程靜揚程Hpot與與b b2A的關(guān)系的關(guān)系。 3b b2A與反作用度與反作用度 R的關(guān)系的關(guān)系 靜揚程Hpot在理論揚程HT中的比列稱為反作反作用度用度 R。越大越有利）（RTdynTpotR1

25、HHHH 如前所述，動揚程Hdyn為：gccgccgccH22221r22r21u22u2122dyngcH222udyn 對一般離心泵而言，軸面速度cr變化不大，可認(rèn)為c2rc1rcr，且c1u=0，故：2A22rTdynRcot21211bucHH可推導(dǎo) 所以，在u2和c2r相同時，b2Ac2u HT；但R隨b2A增大而減小而不利。其b2A的極值可對R進行求導(dǎo)分析。 后彎形葉片b2A1/2；徑向形葉片b2A=90，R=1/2；前彎形葉片b2A90，R1/2，所以常用后彎形葉片，常用后彎形葉片，b b2A=15 40 。w2w wb b2Ac2rc2uc2u2b b2A90c2u90c2uu

26、2u2w2 后彎式葉片具有如下優(yōu)點后彎式葉片具有如下優(yōu)點： 液體出口速度c2相對于進口速度c1增加不大，為了使速度能轉(zhuǎn)化為壓力能，在轉(zhuǎn)能裝置中的損失也不大，且靜壓頭比重遠(yuǎn)比動壓頭大（反作用度較大）； 這種葉片的彎曲率不大，液體在泵內(nèi)流動時的水力損失較小，故泵的水力效率高； 這種葉輪工作較平穩(wěn)，振動噪音小，且工況變化時泵的軸功率變化較小。 4下列速度與葉片數(shù)無關(guān)的是 。 A相對速度w； B圓周速度u； C絕對速度c； D液體移動速度。（B） 5離心泵出口方向是垂直于泵軸的。（ ）（） 6離心泵要求靜揚程大動揚程小，為什么？（靜揚程能克服流動阻力、提（靜揚程能克服流動阻力、提高壓力；動揚程會增大流

27、動損高壓力；動揚程會增大流動損失。）失。） 7離心泵采用后彎式葉片的主要因素是什么？（能獲得較大的靜揚程）（能獲得較大的靜揚程）作業(yè)：P78-1，2第三節(jié) 離心泵的汽蝕及預(yù)防措施一、產(chǎn)生汽蝕的機理及危害 1汽蝕機理汽蝕機理 當(dāng)葉輪入口處最低壓力最低壓力pk該處溫度下液體飽和蒸汽壓飽和蒸汽壓pv時，液體在就會氣化，同時溶解在液體中的氣體會逸出，形成大量小氣泡形成大量小氣泡。 當(dāng)氣泡流到葉道內(nèi)壓力較高處時，會被壓破被壓破形成空穴。隨之周圍液體以極高速度沖入空穴，造成局部壓力陡增局部壓力陡增（可達(dá)數(shù)百大氣壓），阻礙液體正常流動。 若上述空穴形成于葉道壁附近，則周圍液體以極高速度連續(xù)沖擊金屬壁連續(xù)沖擊

28、金屬壁，金屬因疲勞而剝落，造成金屬壁損壞。 若氣泡內(nèi)還含有活性氣體（如氧氣等），借助氣泡破裂時的高溫（局部可達(dá)200300），對金屬起電化學(xué)腐蝕作用電化學(xué)腐蝕作用，會加快金屬的剝落。上述綜合現(xiàn)象稱為“汽蝕現(xiàn)象”。 汽蝕產(chǎn)生的過程汽蝕產(chǎn)生的過程： 汽化汽化氣體逸出，形成小氣泡；氣體逸出，形成小氣泡； 凝結(jié)凝結(jié)氣泡潰滅，重新凝結(jié)；氣泡潰滅，重新凝結(jié)； 水擊水擊形成空穴，產(chǎn)生汽蝕；形成空穴，產(chǎn)生汽蝕； 腐蝕腐蝕電化學(xué)腐蝕，加重金屬剝落。電化學(xué)腐蝕，加重金屬剝落。 2汽蝕的危害汽蝕的危害 產(chǎn)生振動和噪聲產(chǎn)生振動和噪聲。汽泡潰滅時，液體質(zhì)點互相撞擊，產(chǎn)生各種頻率的噪音，嚴(yán)重時可聽到 “噼啪”的爆破聲，同

29、時伴有機器的振動。此時，泵停止工作。 降低泵的性能降低泵的性能。汽蝕產(chǎn)生大量氣泡，阻塞流道，破壞泵內(nèi)液體流動的連續(xù)性，泵的流量、揚程和效率明顯下降。 破壞過流部件破壞過流部件。因機械剝蝕和電化學(xué)腐蝕的作用，使葉輪材料呈現(xiàn)海綿狀海綿狀、溝槽狀溝槽狀、魚鱗狀魚鱗狀等破壞現(xiàn)象，嚴(yán)重時會出現(xiàn)葉片蝕穿葉片蝕穿。 汽蝕現(xiàn)象對離心泵的危害較大，即使在輕微汽蝕現(xiàn)象對離心泵的危害較大，即使在輕微的汽蝕下離心泵也不允許長期工作的汽蝕下離心泵也不允許長期工作。海綿狀海綿狀魚鱗狀魚鱗狀葉片蝕穿葉片蝕穿二、汽蝕余量與汽蝕判別式 如前分析可知，達(dá)到吸入口最低壓力pk液體飽和蒸汽壓pv，即滿足不汽蝕的條件。其富余能頭稱為汽

30、蝕余量汽蝕余量。泵的吸入裝置泵的吸入裝置S-S斷面斷面泵與吸入裝置法蘭截面；泵與吸入裝置法蘭截面；K斷面斷面泵內(nèi)壓力最低處；泵內(nèi)壓力最低處；pA吸入罐液面壓力，吸入罐液面壓力，Pa；zg泵的安裝高度，泵的安裝高度，m 汽蝕余量又分為有有效汽蝕余量效汽蝕余量和泵必須泵必須的汽蝕余量的汽蝕余量。 1有效汽蝕余量有效汽蝕余量NPSHa 液體從液體從AS截面時高出汽化壓力截面時高出汽化壓力pv的那部的那部分能頭分能頭。反映吸入裝置吸入裝置對汽蝕的影響。gpgcgpNPSHv2SSa2式中：pS, cS 泵入口泵入口壓力和速度，Pa, m/s； 液體密度，kg/cm3； pv 液體的飽和蒸汽壓，Pa。

31、通常cA0，則pS可由A-S面伯氏方程求得：S-AgA2SS2hzgpgcgpzg是余下的能頭？消耗的能頭？式中：zS-zA=zg 泵的安裝高度，m； hA-S 吸入管路A-S內(nèi)流動損失，m； pA 液面A上的壓力，Pa。S-AgvAa-hzgppNPSH 所以，有效汽蝕余量有效汽蝕余量NPSHa就是吸入罐液面就是吸入罐液面上的壓力能頭上的壓力能頭 pA/ g 在克服管路中的流動損失在克服管路中的流動損失 hA-S ，并把液體提高，并把液體提高zg 位差后，所剩余的超位差后，所剩余的超過汽化壓力的能頭。過汽化壓力的能頭。 NPSHa與吸入裝置參數(shù)有關(guān)，與泵本身結(jié)構(gòu)與吸入裝置參數(shù)有關(guān)，與泵本身結(jié)

32、構(gòu)無關(guān)無關(guān)。 2泵必需的汽蝕余量泵必需的汽蝕余量NPSHr S-K間管路的能頭損失（含間管路的能頭損失（含K處速度能）處速度能）。 由伯氏方程列S-K能量平衡關(guān)系：K-S2KKK2SSS22hgcgpzgcgpz式中：pS, pK 液體在S、K處的靜壓力，Pa； cS, cK 液體在S、K處絕對速度，m/s； zS, zK 泵在S、K處的位高，m； hS-K SK的流動損失，m。gcgppzzgchNPSH222SKSKS2KK-Sr 泵必需的汽蝕余量也可表示為從泵入口泵入口S截截面面葉片進口葉片進口O截面截面的絕對速度絕對速度cO和從O截面截面K截面截面的相對速度相對速度wO的形式：推導(dǎo)略g

33、wgcNPSH222O22O1r式中：cO, wO O截面的絕對和相對速度，m/s; 1 阻力系數(shù)，一般為1.01.3之間； 2 阻力系數(shù)，無沖擊無沖擊時為0.20.4。 NPSHr由離心泵結(jié)構(gòu)參數(shù)及流量決定，泵出泵出廠時應(yīng)附有不同流量下的汽蝕余量參數(shù)廠時應(yīng)附有不同流量下的汽蝕余量參數(shù)。 3汽蝕判別式汽蝕判別式 NPSHa代表吸入裝置吸入裝置的有效汽蝕余量有效汽蝕余量，越大越不易發(fā)生汽蝕。 NPSHr表示泵本身泵本身必需的汽蝕余量必需的汽蝕余量，越小越不易發(fā)生汽蝕。gppNPSHNPSHvKra 所以汽蝕判別式汽蝕判別式為：）（產(chǎn)生汽蝕的臨界狀態(tài)0ra NPSHNPSH（不發(fā)生汽蝕）0ra N

34、PSHNPSH（嚴(yán)重汽蝕）0ra NPSHNPSH三、吸上真空度和泵的安裝高度 1吸上真空度吸上真空度HS 因裝置裝置的有效汽蝕余量NPSHa中的參數(shù)不易直接測量，而泵入口S處的真空表讀數(shù)真空表讀數(shù)（以液柱高度表示）可直接測量，則該表讀數(shù)即稱為吸上吸上真空度真空度HS。gppHSaS式中：pa 當(dāng)?shù)卮髿鈮骸?將上式代入NPSHa表達(dá)式得：S2Svaa2HgcgppNPSH 該式說明：吸上真空度吸上真空度HS越大，即泵入口越大，即泵入口處壓力處壓力pS越小，則越小，則NPSHa就越小，泵越容易出就越小，泵越容易出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。而“允許吸上真空度允許吸上真空度HS”為：)5 . 03 .

35、0(maxSS HH式中：HSmax 稱為最大吸上真空度最大吸上真空度，m。由 實驗取得。 泵所處環(huán)境不同，泵所處環(huán)境不同，HS也不一樣，需要進行也不一樣，需要進行換算換算。教材P21式(1-37) 2泵的安裝高度泵的安裝高度zg 根據(jù)根據(jù)HS確定泵的安裝高度確定泵的安裝高度zg 將NPSHa式子與HS式子聯(lián)立可得：S-AS2SAg2hgpgcgpzS-A2SaAS2hgcgpgpH 若吸入罐液面壓力pA為大氣壓，即pA=pa，那么：S-A2SSg2hgcHz 將HS考慮成HS即為允許安裝高度zg：S-A2SSg2hgcHz 因泵流量增加時，液體流動損失流動損失和速度能頭速度能頭均增加，使葉輪

36、進口附近壓力更低，所以 zg隨流量增加會有所降低隨流量增加會有所降低。因此： 計算泵的允許安裝高度時泵的流量未定計算泵的允許安裝高度時泵的流量未定，應(yīng)以最大流量為準(zhǔn)，應(yīng)以最大流量為準(zhǔn)。 泵的實際安裝高度要允許幾何安裝高泵的實際安裝高度要允許幾何安裝高度度。 根據(jù)泵的根據(jù)泵的NPSHr確定泵的安裝高度確定泵的安裝高度 國產(chǎn)泵中大多已知NPSHr，根據(jù)汽蝕臨界判別式NPSHaNPSHr0和NPSHa式子可得：aS-AvAgNPSHhgppzrS-AvAgNPSHhgppzrS-AvAgNPSHhgppz)5 . 03 . 0(rr NPSHNPSH 引入“允許汽蝕余量NPSHr”概念：四、提高離心

37、泵抗汽蝕的措施 有兩個方面措施： 合理設(shè)計泵吸入裝置及其安裝位置，使NPSHa足夠大； 改進泵本身結(jié)構(gòu)參數(shù)或結(jié)構(gòu)類型，使NPSHr足夠小。 1提高提高吸入裝置吸入裝置有效汽蝕余量有效汽蝕余量NPSHa 由NPSHa表達(dá)式S-AgvAa-hzgppNPSH可知：改變公式右端任一參數(shù)，都能使NPSHa發(fā)生變化。 增加吸入罐液面壓力增加吸入罐液面壓力pA。 如原油長輸管線上的輸油泵多以正壓進泵原油長輸管線上的輸油泵多以正壓進泵，即增大pA，以保證泵的正常運轉(zhuǎn)。zgpAzgpApazgpazg吸吸 上上 裝裝 置置（zg為正值）為正值）任意壓力任意壓力pA大氣壓力大氣壓力pa倒倒 灌灌 裝裝 置置（z

38、g為負(fù)值）為負(fù)值）任意壓力任意壓力pA大氣壓力大氣壓力pa 減小泵的安裝高度減小泵的安裝高度zg。 減小到負(fù)值更能抗汽蝕。應(yīng)用中很多泵很多泵 需需要足夠大的要足夠大的灌注頭灌注頭。 減小泵的吸上真空度減小泵的吸上真空度HS。 減小泵吸入管路阻力損失減小泵吸入管路阻力損失 hA-S。 如 盡量減少吸入管路上的彎頭、閥門等盡量減少吸入管路上的彎頭、閥門等； 盡可能增大吸入管直徑以降低流速；盡可能增大吸入管直徑以降低流速； 盡量縮短吸入管路的水平距離等盡量縮短吸入管路的水平距離等。 降低液體的飽和蒸汽壓降低液體的飽和蒸汽壓pv。 pv與溫度有關(guān)，應(yīng)盡量降低液體的溫度盡量降低液體的溫度。 2提高離心泵

39、本身抗汽蝕的性能提高離心泵本身抗汽蝕的性能 即減小泵必需汽蝕余量NPSHr。由gwgcNPSH222O22O1r 改進泵入口結(jié)構(gòu)設(shè)計，使改進泵入口結(jié)構(gòu)設(shè)計，使cO，wO， 1和和 2盡量減小盡量減小。 適當(dāng)增大葉輪入口直徑增大葉輪入口直徑，減小輪轂直徑減小輪轂直徑和加大葉片進口的過流面積加大葉片進口的過流面積，可減小減小cO和和wO； 適當(dāng)加大葉輪前蓋板進口段的曲率半徑加大葉輪前蓋板進口段的曲率半徑和減少葉輪表面粗糙度減少葉輪表面粗糙度，可減小阻力系數(shù)減小阻力系數(shù) 1和和 2。 采用雙吸式葉輪采用雙吸式葉輪 相當(dāng)于兩個單吸式葉輪并聯(lián)，使每側(cè)葉輪通每側(cè)葉輪通過流量為總流量的一半，以減小過流量為總

40、流量的一半，以減小cO。 采用前置誘導(dǎo)輪采用前置誘導(dǎo)輪 預(yù)增液體進泵前的能頭預(yù)增液體進泵前的能頭，提高泵的吸入性能，提高泵的吸入性能。 采用抗汽蝕材料采用抗汽蝕材料 常用稀土合金鑄鐵、不銹鋼2Cr13、鋁鐵青銅和高鎳鉻合金等。能提高葉能提高葉誘導(dǎo)輪誘導(dǎo)輪道光滑度，提高抗汽蝕性能道光滑度，提高抗汽蝕性能。五、特殊液體汽蝕性能參數(shù)的計算 略。 例例1-1 用一臺水泵從湖中將水送到水池，流量為0.2m3/s，湖面高程(海拔)500m，水池水面高程530m，吸水管和排水管直徑d為500mm，長度分別為l吸=10m，l排=100m，沿程摩擦系數(shù)=0.22，水泵允許吸上真空度HS=4.5m，已知底閥的局部

41、阻力系數(shù)e=2.5，90彎頭的局部阻力系數(shù)b=0.3，水泵入口前變徑的局部阻力系數(shù)g=0.1，設(shè)水溫為10，試確定水泵允許的幾何安裝高度和水泵揚程。 解： 求水泵允許幾何安裝高度求水泵允許幾何安裝高度zgS-A2SSg2hgcHz 因泵所處環(huán)境不是標(biāo)壓下抽送20的清水，所以需對 HS進行修正。查表1-2、1-3可得：海拔500m大氣壓為9.7mH2O，10時水的飽和蒸汽壓為0.12104Pa(0.12mH2O)，所以：24. 033.10gppHHvaSS)(99. 324. 033.1012. 07 . 95 . 4m)/(02. 15 . 02 . 04422SsmdQc而：gcdlh2)

42、(2SS-A吸 求泵揚程求泵揚程H 因吸、排管路d相等，所以流速均為cS。）（m387. 08 . 9202. 1) 1 . 03 . 05 . 25 . 01022. 0(2S-A2Sg2hgcHzS)(55. 3387. 08 . 9202. 199. 32m 排出管摩擦阻力為：不考慮閥門等）（排排m34. 28 . 9202. 15 . 010022. 0222SgcdlhZhhH排S-A）（m73.32)500530(34. 2387. 0 8離心泵銘牌上標(biāo)注的汽蝕余量是有效汽蝕余量NPSHa還是必需汽蝕余量NPSHr？（后者）（后者） 9吸上真空度HS越大，越容易發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。（ ）

43、（） 10在倒灌裝置中，泵安裝高度zg應(yīng)取正值。（ ）（） 11增大NPSHa有哪些具體措施？（pA；zg；HS； hA-S；液；液體體pv） 12減小NPSHr有哪些具體措施？（優(yōu)化泵入口結(jié)構(gòu)；用雙吸式（優(yōu)化泵入口結(jié)構(gòu)；用雙吸式葉輪；用前置誘導(dǎo)輪；用抗汽葉輪；用前置誘導(dǎo)輪；用抗汽蝕材料）蝕材料） 13采用雙吸式葉輪，相當(dāng)于 。 A增大NPSHa，增大cO； B增大NPSHr，增大cO； C減小NPSHa，減小cO； D減小NPSHr，減小cO（D）作業(yè)：P78-5第四節(jié) 離心泵的特性曲線一、離心泵的理論特性曲線 離心泵在一定n下的H-Q、N-Q、h-Q和NPSHr-Q的關(guān)系曲線即為特性曲線。

44、在泵的說明書或產(chǎn)品樣本上可以查到。 1H-Q曲線曲線HT-QT1 2 葉片有限時HT-QT曲線；HshH-QT45H-QQ，QTHT，HT，HHshHfOHf -Q67Hsh -Q8H-q3Hf2HT-QT 1 葉片無限時HT-QT曲線； 3 減去Hf的曲線； 4 減去阻力損失Hsh的H-QT曲線； 5 再減去泄漏損失q的H-Q曲線； 6,7,8 相應(yīng)的損失曲線。 由上分析可知，H-Q曲線與u2、D2和b2A以及各種阻力損失密切相關(guān)。所以不同泵的H-Q曲線有較大的差別，大體分為陡降式陡降式、平坦式平坦式和駝峰式駝峰式3種： 陡降特性陡降特性：適用于排量變化小而壓頭調(diào)節(jié)范圍大的場合，適合輸送粘性

45、較大的液體。 平坦特性平坦特性：適用于壓頭變化小而排量調(diào)節(jié)范圍大的場合。 駝峰特性駝峰特性：在最高點兩側(cè)同樣壓頭下，可能有兩種不同的排量，因而工作不穩(wěn)定。 2NT -Q曲線曲線Q，QTNTONT -QT12N-QT 1 因HT-QT基本為線性關(guān)系，而理想情況下理論功率NT=Ne=Nh，所以NT-QT曲線也是Nh-QT關(guān)系，基本為平方關(guān)系基本為平方關(guān)系； 2 加上加上機械損失功率Nm的N-QT曲線； 3,4 考慮泄漏的H-QT和泄漏曲線H-q后；H-q43H-QT5N-Q 5 從N-QT曲線上減去曲線H-q上相應(yīng)H的q，得到實際軸功率N與流量Q的N-Q曲線。通常實測獲得 3h h -Q曲線曲線（

46、泵效率）NgQHhgwgcNPSH222O22O1r 所以由H-Q和N-Q曲線可繪制出h -Q曲線。 4吸入特性吸入特性NPSHr-Q曲曲線線h h, N, HQOh h -QN -QH -QQmaxQONPSHr, NPSHrNPSHr-QNPSHr-Q 所以NPSHr與與Q2成正比成正比。2O4dQc返返P104二、離心泵特性曲線的用途 1H-Q曲線的應(yīng)用曲線的應(yīng)用 是選擇和使用泵的主要依是選擇和使用泵的主要依據(jù)據(jù)?？傮w上離心泵的揚程H隨著流量Q的增加而降低(駝峰形除外)，因此，離心泵的離心泵的h h, N, HQOh h -QN -QH -QQmaxQ和和H很容易通過調(diào)節(jié)排出閥來控制很容

47、易通過調(diào)節(jié)排出閥來控制。 2N-Q曲線的應(yīng)用曲線的應(yīng)用 是合理選擇原動機功率和正常啟動的依據(jù)是合理選擇原動機功率和正常啟動的依據(jù)。離心泵軸功率N隨流量Q增加而增加，因此，離心泵常采取閉式啟動，以防電機過載離心泵常采取閉式啟動，以防電機過載。 3h h -Q曲線的應(yīng)用曲線的應(yīng)用 是檢查泵工作經(jīng)濟性的依是檢查泵工作經(jīng)濟性的依據(jù)據(jù)。離心泵的hmax點即設(shè)計工況點(Qe, He, Ne)，h hmax93%的區(qū)域為高效工作區(qū)的區(qū)域為高效工作區(qū)。 4NPSHr-Q曲線的應(yīng)用曲線的應(yīng)用 是檢查泵是否發(fā)生汽蝕的是檢查泵是否發(fā)生汽蝕的依據(jù)依據(jù)。泵的安裝高度和入口阻力損失等應(yīng)全面考慮，防止泵發(fā)生汽蝕。h h,

48、N, HQOh h -QN -QH -QQmaxQeh hmaxQONPSHr, NPSHrNPSHr-QNPSHr-Q三、介質(zhì)粘度對離心泵性能的影響及換算 略。 14 曲線具有“陡降”、“平坦”及“駝峰”等典型形狀。 AH-Q； BN-Q； Ch -Q； DNPSHr-Q（A） 15對于壓頭變化小而排量調(diào)節(jié)范圍大的場合， 形狀的H-Q曲線比較適合。（平坦型）（平坦型）16離心泵常采用“閉式啟動”方式，其目的是 。 A增大揚程； B增大流量； C減小流動損失； D保護電動機（D） 17泵的高效工作區(qū)是 以內(nèi)的區(qū)間。 Ah 7%； Bhmax7%； Ch 93%； Dhmax93%（D）第五節(jié)

49、相似理論在離心泵中的應(yīng)用 液體在離心泵中的流動十分復(fù)雜，很難用理論方程來描述和計算，一般多用試驗方法進行多用試驗方法進行研究研究。流體力學(xué)中的相似原理為離心泵的相似相似原理為離心泵的相似設(shè)計、實驗研究和性能換算等提供了依據(jù)設(shè)計、實驗研究和性能換算等提供了依據(jù)。一、離心泵相似條件 要保證液體在兩泵中流動相似流動相似，須滿足幾何幾何相似相似、運動相似運動相似和動力相似動力相似。滿足相似條件的泵稱為相似泵相似泵。 1幾何相似幾何相似 指進行比較的模型泵模型泵和原型泵原型泵通流部分幾何通流部分幾何形狀相似形狀相似，即對應(yīng)的線性尺寸之比等于對應(yīng)的線性尺寸之比等于比例常比例常數(shù)數(shù) l，對應(yīng)的葉片幾何角和葉

50、片數(shù)相等對應(yīng)的葉片幾何角和葉片數(shù)相等。 2運動相似運動相似 指流動過程中兩泵對應(yīng)點上同名速度比值等流動過程中兩泵對應(yīng)點上同名速度比值等于于速度比例常數(shù)速度比例常數(shù) c，方向角相等，方向角相等。 3動力相似動力相似 指兩泵對應(yīng)點上作用的同名力之比為應(yīng)點上作用的同名力之比為力比例力比例常數(shù)常數(shù) f，方向相同方向相同。該條件自動滿足。Re105二、離心泵的相似定律 即研究兩相似泵參數(shù)研究兩相似泵參數(shù)(H, Q, N, h h, NPSHr)之之間的關(guān)系間的關(guān)系。相似泵的“相似工況點”必滿足相似定律。（流量相似定律）vvlvvnnnnDDQQhhhh3322)(（揚程相似定律）hhlhhnnnnDDH

51、Hhhhh2222)()()(（功率相似定律）mmlmmnnnnDDNNhhhh3535)()()( 在以水為介質(zhì)、轉(zhuǎn)速和幾何尺寸相差不大情況下，可認(rèn)為相似工況點的hv=hv，hh=hh，hm=hm。=（介質(zhì)同為水）。所以：（流量相似定律）nnnnDDQQl33)(（揚程相似定律）2222)()()(nnnnDDHHl（功率相似定律）3535)()()(nnnnDDNNl相相似似定定律律三、比例定律和相似拋物線 1比例定律比例定律 對幾何尺寸相等的兩臺泵或同一臺泵幾何尺寸相等的兩臺泵或同一臺泵（D= D，l=1），轉(zhuǎn)速由n1變?yōu)閚2時（介質(zhì)不變），則相似定律為如下形式，即比例定律比例定律：21

52、21nnQQ22121)(nnHH32121)(nnNN 同一臺泵的同一臺泵的Q，H，N與與n之間滿足上述關(guān)系之間滿足上述關(guān)系者即為相似工況。或同一臺泵在相似工況下各者即為相似工況。或同一臺泵在相似工況下各參數(shù)之間必符合比例定律。參數(shù)之間必符合比例定律。返返P115 2比例定律的應(yīng)用于工況轉(zhuǎn)換的確定比例定律的應(yīng)用于工況轉(zhuǎn)換的確定 設(shè)Q-H 、Q-N及Q-h為轉(zhuǎn)速n時的曲線，然后在Q-H上任取一點A(Q, H)。利用定律求出n1時的對應(yīng)點A1(H1, Q1)。如此連續(xù)在Q-H上取點，并求出其在nl時的相應(yīng)點，連接起來就得到由n到n1時的新曲線Q1-H1。同樣可得Q1-N1曲線。 A1點是從A點按

53、相似公式換算得來的，因此這兩點是相似工況相似工況點點，其效率也相同。因此，由Q-H曲線上A點定出對應(yīng)的效率值B，由B引水平線交Al點垂線于B1，這就是A1點的效率值。連續(xù)取值，就可得出Q1-h1曲線。 3相似拋物線相似拋物線 同一臺泵n連續(xù)改變時的相似工況點移動的軌跡，稱為相似拋物線相似拋物線。由比例定律得：常數(shù)QknQnQ2211常數(shù)HknHnH222211 將兩式合并得：常數(shù)kkkQHQHQH2222211 其實，H-Q曲線大致均是拋物線關(guān)系曲線大致均是拋物線關(guān)系。 由于相似工況點效率大致相同，可認(rèn)為該拋物線是等效率曲線等效率曲線。2kQH 即：四、離心泵的比轉(zhuǎn)速 為了在幾何相似泵幾何相似

54、泵中用某一參數(shù)某一參數(shù)判斷是否相似工況，而不必再用運動相似運動相似條件就可應(yīng)用相似定律。這個參數(shù)就是比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速。 1比轉(zhuǎn)速表達(dá)式比轉(zhuǎn)速表達(dá)式22)(nnHHl由：35)(nnNNlnnNNHH2/14/5)()(得：常數(shù)即：snHNnHNn4/54/5)( ns即為比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速。 相似工況時比轉(zhuǎn)速相等?；驇缀蜗嗨票玫谋认嗨乒r時比轉(zhuǎn)速相等?；驇缀蜗嗨票玫谋绒D(zhuǎn)速相等轉(zhuǎn)速相等。由于不同工況ns不等，規(guī)定最大效率工況點的ns為泵的比轉(zhuǎn)速。我國規(guī)定：（單級單吸）4/365. 3HQnns為級數(shù)）（多級單吸， KKHQnns4/3)/(65.3（單級雙吸）4/32/65.3HQnns ns并非一般意義

55、上的轉(zhuǎn)速，它只代表某一系列泵的一個統(tǒng)并非一般意義上的轉(zhuǎn)速，它只代表某一系列泵的一個統(tǒng)合性能參數(shù)，表達(dá)了該系列泵在性能上的統(tǒng)合特征。合性能參數(shù)，表達(dá)了該系列泵在性能上的統(tǒng)合特征。 2比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速ns的應(yīng)用的應(yīng)用 ns在泵的分類、相似設(shè)計和編制離心泵系列方面有很大作用。 ns與與 n、Q正相關(guān)，與正相關(guān)，與H負(fù)相關(guān)負(fù)相關(guān)。 低ns的泵適合輸送小流量、高壓頭的液體。高ns的泵能在很低壓頭下輸送較大的流量。 ns反映系列泵結(jié)構(gòu)上的特點反映系列泵結(jié)構(gòu)上的特點。 ns可表示出葉輪的形狀。當(dāng)ns大到一定時，葉輪就從離心式過渡到混流式；當(dāng)ns再增大，葉輪進一步變成軸流式。 ns反映特性曲線變化趨勢反映特性曲線

56、變化趨勢。 反映n、Q、N、H、h各參數(shù)之間的變化。泵的類型泵的類型比轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)速(ns)低比轉(zhuǎn)速低比轉(zhuǎn)速30ns80中比轉(zhuǎn)速中比轉(zhuǎn)速80ns150高比轉(zhuǎn)速高比轉(zhuǎn)速150ns300離離 心心 泵泵混流泵混流泵軸流泵軸流泵300ns500 500ns1000葉輪形狀葉輪形狀尺寸比尺寸比(D2/D1)葉片形狀葉片形狀特性曲線特性曲線形狀形狀入口處扭曲入口處扭曲出口處圓柱形出口處圓柱形圓柱形葉片圓柱形葉片扭曲葉片扭曲葉片扭曲葉片扭曲葉片軸流泵翼形軸流泵翼形32.31.81.41.21.11D1D2D1D2D1D2D1D2D1D2h h,N,HQOQ-HQ-NQ-h hh h,N,HQOQ-HQ-NQ-

57、h hh h,N,HQOQ-HQ-NQ-h hh h,N,HQOQ-HQ-NQ-h hh h,N,HQOQ-HQ-h hQ-N五、切割定律和切割拋物線 略。六、汽蝕比轉(zhuǎn)速 略。七、通用特性曲線 略。 18何為相似泵？（流動相似的（流動相似的 / 幾何、運動、幾何、運動、動力相似的）動力相似的） 19兩臺相似泵的轉(zhuǎn)速一定相等。（ ）（） 20比轉(zhuǎn)速ns越大的離心泵，其工作轉(zhuǎn)速越高。（ ）（）作業(yè)：P78-3第六節(jié) 離心泵的工作特性及工況調(diào)節(jié) 離心泵必須與管路組成一個系統(tǒng)才能實現(xiàn)液體的輸送。這個系統(tǒng)的特性稱作離心泵的裝置裝置特性特性。不同的工作條件，有不同的裝置特性。 一、離心泵的工作特性 1固定

58、轉(zhuǎn)速離心泵的工作特性固定轉(zhuǎn)速離心泵的工作特性 恒定轉(zhuǎn)速下H-Q關(guān)系關(guān)系稱為泵的工作特性。也包括N-Q特性特性和h h-Q特性特性。 用最小二乘法回歸可得： 2葉輪直徑變化后泵的工作特性葉輪直徑變化后泵的工作特性 相同轉(zhuǎn)速下不同葉輪直徑可得不同泵特性：流態(tài)指數(shù)）常數(shù)；（-,2mbabQaHmm查表確定mmQDDbDDaH2020)()(式中：D0 ,D 變化前后葉輪直徑，mm； a ,b 對應(yīng)葉輪直徑D0時，泵特性方程 中的兩個常數(shù)。由切割定律 3調(diào)速泵的工作特性調(diào)速泵的工作特性 轉(zhuǎn)速變化后泵的特性可描述為：mmQnnbnnaH2020)()(式中：n0 ,n 變化前后泵的轉(zhuǎn)速，r/min； a

59、 ,b 對應(yīng)泵的轉(zhuǎn)速n0時，泵特性方程 中的兩個常數(shù)。 總之，離心泵的工作特性可表述為：mBQAH2式中：A ,B 對應(yīng)上述各式中的兩個常數(shù)。二、單根管路特性與工作點 1單根管路特性單根管路特性 泵的總能頭總能頭=提高液體高度提高液體高度+克服管路兩端克服管路兩端壓差壓差+沿程摩擦阻力沿程摩擦阻力+局部摩擦阻力局部摩擦阻力。后兩項阻力即為吸排管路總摩擦，局部摩擦常折算成一定的沿程摩擦，所以總摩擦損耗總摩擦損耗為：ldQhmmmw52b式中：式中：hw 液體流經(jīng)吸排管路時的總摩擦阻力損失，液體流經(jīng)吸排管路時的總摩擦阻力損失，m； l 管路長度，管路長度，m； d 管路內(nèi)徑，管路內(nèi)徑，m； 系數(shù)，

60、一般長輸管道取系數(shù)，一般長輸管道取1.01； b b 與流態(tài)有關(guān)的系數(shù)，與流態(tài)有關(guān)的系數(shù)，s2/m； 流體運動粘度，流體運動粘度，m2/s； m 流態(tài)指數(shù)流態(tài)指數(shù)推導(dǎo)略返返P112 在吸、排管路和泵構(gòu)成的系統(tǒng)中，由伯努利方程可得總能頭：wABABhHHgpph)(式中：h 裝置裝置所需能頭，m； pA ,pB 吸、排罐液面上的壓力，Pa； HA ,HB 吸、排罐液面至泵軸中心線的 距離，m； hw 總摩擦阻力損失，m。 通常高差(HBHA)與壓力能頭(pBpA)/g不隨流量Q而改變，稱其為靜揚程靜揚程Hpot。 這就是離心泵在單根離心泵在單根管路上輸送液體時的管管路上輸送液體時的管路特性方程路