流體機(jī)械6-性能曲線

流體機(jī)械徐淑琴東北電力大學(xué)2/4/20231相似工況下各參數(shù)的變化關(guān)系參數(shù)轉(zhuǎn)速n改變

密度ρ改變N.D.ρ均改變流量qV揚(yáng)程H全壓p功率P2/4/20232n——水輪機(jī)軸的轉(zhuǎn)速，r/minP——水輪機(jī)的額定出力，m3/sH——水輪機(jī)的額定水頭，m由轉(zhuǎn)速相似定律和出力相似定律得出：水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速2/4/20233泵的比轉(zhuǎn)速泵的比轉(zhuǎn)數(shù)nS式中n——轉(zhuǎn)速，r/min；

qV——體積流量，m3/s；

H——揚(yáng)程，m。2/4/20234風(fēng)機(jī)的比轉(zhuǎn)數(shù)式中：——風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/min；

——風(fēng)機(jī)的體積流量，m3/s；

——標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)氣狀態(tài)，Pa。2/4/20235若多級泵第一級為雙吸葉輪，則空氣在常態(tài)下的ρ20

=1.2kg/m3，2/4/20236空氣在常態(tài)下的ρ20

=1.2kg/m3，2/4/202372/4/20238第二節(jié)特性曲線

將流體機(jī)械主要參數(shù)間的相互關(guān)系用曲線來表達(dá)，即稱為特性曲線。2/4/20239泵的特性曲線2/4/202310一、性能曲線1、理論方法繪制的性能曲線：2/4/202311理想狀態(tài)流體無粘性；葉片無限多；2/4/2023122、實際情況下的性能曲線實際狀態(tài)性能曲線摩擦損失沖擊損失泄漏損失理想狀態(tài)性能曲線2/4/202313二、P-性能曲線

P-性能曲線是表示離心式泵的流量與對應(yīng)軸功率間關(guān)系的性能曲線。一般離心式泵的軸功率隨流量增加而上升，當(dāng)流量為零時軸功率最小，所以離心式泵啟動時應(yīng)關(guān)閉出口閥門，以免電機(jī)啟動負(fù)荷過大。2/4/202314流動功率是先隨流量的增加而增大，當(dāng)達(dá)到某一數(shù)值時，則隨流量的增加而減小，當(dāng)流量改變時，其流動功率的變化較為平緩。是一條通過坐標(biāo)原點的上升曲線。流動功率隨流量的增加急劇上升。是一條過原點上升的直線，其流動功率隨流量的增加呈直線上升。2/4/202315理想狀態(tài)性能曲線考慮機(jī)械損失的性能曲線考慮泄漏損失的性能曲線2/4/202316三、η-性能曲線

η-性能曲線表示了離心式泵的流量與對應(yīng)效率間關(guān)系的性能曲線。離心式泵的效率先隨流量的增大而上升；當(dāng)達(dá)到一定值后，若繼續(xù)增大流量則效率下降。離心式泵在一定轉(zhuǎn)速下，有一個最高效率點，即最佳工況。

2/4/202317理論實際2/4/202318馬鞍形陡降設(shè)計工況點4、軸流泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線2/4/202319軸流泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線的特點流量與揚(yáng)程性能曲線，在小流量區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)駝峰形狀，在C點的左邊為不穩(wěn)定工作區(qū)，一般不允許泵與風(fēng)機(jī)在此區(qū)域工作。功率在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時最大，隨流量的增加而減小，為避免原動機(jī)過載，對軸流式泵與風(fēng)機(jī)在閥門全開狀態(tài)下啟動。軸流泵與風(fēng)機(jī)高效區(qū)窄。但如果采用可調(diào)葉片，則可使它在很大的流量變化范圍內(nèi)保持高效率。2/4/2023205.泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較一、離心泵與風(fēng)機(jī)的性能比較（1）H-qV性能曲線的比較（2）P-qV性能曲線的比較（3）η-qV性能曲線的比較二、葉片泵與風(fēng)機(jī)的性能比較（1）H-qV性能曲線的比較（2）P-qV性能曲線的比較（3）η-qV性能曲線的比較2/4/202321不同型式葉輪的離心泵與風(fēng)機(jī)的性能比較流量與揚(yáng)程性能曲線比較2/4/202322功率與流量性能曲線比較2/4/202323效率與流量性能曲線的比較1231232/4/2023243、不同類型的3122/4/202325（1）駝峰型性能曲線曲線1是駝峰型性能曲線，其中間凸起，兩邊下彎。在駝峰上升前的流量區(qū)域是不穩(wěn)定的，對應(yīng)同一揚(yáng)程會有兩個不同的流量，操作時要避開這一區(qū)域。比轉(zhuǎn)數(shù)小于80的離心式泵呈現(xiàn)這種形狀的性能曲線。2/4/202326（2）平坦型性能曲線

曲線2是平坦型性能曲線，其曲線比較平坦。

比轉(zhuǎn)數(shù)在85~150間的離心式泵呈現(xiàn)這種形狀的性能曲線。2/4/202327（3）陡降型性能曲線曲線3為陡降型性能曲線，比轉(zhuǎn)數(shù)大于150的離心泵呈現(xiàn)這種形狀的性能曲線。2/4/2023282、泵綜合特性曲線離心泵的綜合特性曲線：2/4/202329風(fēng)機(jī)的無因次特性曲線2/4/202330二