葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能-葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線及分析

葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線及分析泵與風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)歸類：①工作性能參數(shù)——n、qv、H（p）、P②經(jīng)濟(jì)性能參數(shù)——η③汽蝕性能參數(shù)——［Hs］或［Δh］工況——某一流量qv及與其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速n、揚(yáng)程H（全壓p）、軸功率P、效率η等這一組性能參數(shù)

，反映了各參數(shù)之間的相互制約關(guān)系性能——主要是指性能參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和變化的規(guī)律，即工況變化的組合葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線及分析一、性能曲線的概念在轉(zhuǎn)速和輸送流體的密度(軸流式還有葉片安裝角)一定時(shí)，泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程（全壓）、軸功率、效率等隨流量而變化的一組關(guān)系曲線泵的性能曲線：揚(yáng)程與流量的關(guān)系曲線，H-qv軸功率與流量的關(guān)系曲線，P-qv效率與流量的關(guān)系曲線，η-qv允許汽蝕余量或允許吸上真空高度與流量的關(guān)系曲線，[NPSH]-qv或用[HS]-qv一、性能曲線的概念風(fēng)機(jī)的性能曲線：全壓與流量的關(guān)系曲線，p-qv軸功率與流量的關(guān)系曲線，P-qv全壓效率與流量的關(guān)系曲線，用η-qv表示靜壓與流量的關(guān)系曲線，用pst-qv表示靜壓效率與流量的關(guān)系曲線，用ηst-qv表示二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）理論分析法繪制性能曲線1、理想的性能曲線運(yùn)行中流量增加時(shí)，前彎式原動(dòng)機(jī)超載的可能性要比徑向型風(fēng)機(jī)大得多，而后彎葉型幾乎不會(huì)發(fā)生原動(dòng)機(jī)超載的現(xiàn)象理論分析法繪制性能曲線2、理論分析法繪制性能曲線有限葉片數(shù)的影響實(shí)際流體各種流動(dòng)損失的影響

流動(dòng)損失的結(jié)果使得能頭降低容積損失的結(jié)果使得流量減小機(jī)械損失不影響H-qv曲線后彎式葉輪二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)方法繪制性能曲線1、水泵試驗(yàn)裝置揚(yáng)程數(shù)據(jù)的測(cè)定：金屬壓力表或真空表，U形管壓計(jì)流量數(shù)據(jù)的測(cè)定：三角堰、矩形堰；浮子流量計(jì)，渦輪流量計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)孔板、噴嘴和文丘里管流量計(jì)；卡門渦街流量計(jì)，聲波流量計(jì)，電磁流量計(jì)軸功率數(shù)據(jù)的測(cè)定：測(cè)功電機(jī)；數(shù)字式轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x（扭矩儀）；功率表（測(cè)量電機(jī)輸入功率）等轉(zhuǎn)速的測(cè)定：手持機(jī)械轉(zhuǎn)速表；頻閃測(cè)速儀；數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀等水泵性能曲線測(cè)量裝置二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)方法法繪制性能曲線2、風(fēng)機(jī)試驗(yàn)裝置風(fēng)壓數(shù)據(jù)的測(cè)定一般采用液柱式測(cè)壓計(jì)流量數(shù)據(jù)的測(cè)定：皮托管（在斷面上測(cè)出若干點(diǎn)處的流速，取其平均值即得平均流速，而測(cè)點(diǎn)布置一般采用等分面積法）

風(fēng)機(jī)性能曲線測(cè)量裝置1—集流器，2—葉輪，3—排風(fēng)管道，4—錐形節(jié)流閥，5—靜壓測(cè)管，6—皮托管二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)方法法繪制性能曲線2、風(fēng)機(jī)試驗(yàn)裝置二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)方法法繪制性能曲線3、試驗(yàn)方法以離心式泵與風(fēng)機(jī)為例，從出口閥門全關(guān)態(tài)開(kāi)始，并記錄流量qv=0時(shí)的壓力表、功率表、真空表及轉(zhuǎn)速的讀數(shù)，算得試驗(yàn)曲線上的第一點(diǎn)。逐漸開(kāi)啟閥門，增加流量，待穩(wěn)定后開(kāi)始記錄該工況下的各種數(shù)據(jù)離心泵性能曲線二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)方法法繪制性能曲線4、性能曲線說(shuō)明性能曲線的物理含義——任一條曲線反映了在給定“n”、“ρ”時(shí)，該參數(shù)與流量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系和其隨流量而改變的特點(diǎn)（規(guī)律）混流泵性能曲線二、性能曲線的獲得（理論、實(shí)驗(yàn)）相關(guān)概念工況點(diǎn)：工況的數(shù)學(xué)表達(dá)最佳工況點(diǎn)：效率最高點(diǎn)（泵與風(fēng)機(jī)銘牌上所標(biāo)示）額定工況點(diǎn)：同最佳工況設(shè)計(jì)工況點(diǎn)：同最佳工況空載工況點(diǎn)：流量為0時(shí)的工況（出口門未開(kāi)）經(jīng)濟(jì)工況區(qū)（高效工況區(qū)）：在最佳工況點(diǎn)左右的區(qū)域（一般不低于最高效率的90%）三、性能曲線的用途及局限性用途：用戶選擇泵與風(fēng)機(jī)、了解泵與風(fēng)機(jī)的性能及經(jīng)濟(jì)合理地使用泵與風(fēng)機(jī)的依據(jù)局限性：一組性能曲線反映的是給定的泵或風(fēng)機(jī)在給定轉(zhuǎn)速下輸送給定流體時(shí)的性能四、葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能特點(diǎn)離心式（后彎式葉輪為例）1、H-qv曲線較為平坦，即流量增大時(shí)，揚(yáng)程（全壓）下降緩慢。一般離心風(fēng)機(jī)及揚(yáng)程高流量小的離心泵的H(p)-qv性能曲線具有駝峰2、P-qv性能曲線是一條上升曲線，功率隨流量的增加而增加，qv=0時(shí)軸功率最小，因此離心式泵與風(fēng)機(jī)應(yīng)空負(fù)荷啟動(dòng)，即關(guān)門啟泵3、η-qv性能曲線的頂部較平坦，即高效工況區(qū)域?qū)捤?、葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能特點(diǎn)離心式（后彎式葉輪為例）4、離心式三種典型的H（p）-qv性能曲線陡降型：特點(diǎn)——揚(yáng)程的變化對(duì)流量的影響較小電廠中的應(yīng)用——循環(huán)水泵平坦型：特點(diǎn)——流量的變化對(duì)揚(yáng)程的影響較小電廠中的應(yīng)用——鍋爐給水泵、凝結(jié)水泵駝峰型：特點(diǎn)——揚(yáng)程隨流量的變化是先增加后減小，存在揚(yáng)程最大值Hk，qv<qvk時(shí)，為不穩(wěn)定工作段，會(huì)導(dǎo)致泵與風(fēng)機(jī)工作不穩(wěn)定應(yīng)用——盡量避免使用四、葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能特點(diǎn)軸流式1、H（p）-qv性能曲線是一條陡降的倒S形急劇下降曲線qvd→qvc，流體進(jìn)入葉柵的入流角減小，翼型的沖角增大，壓頭升高qvc→qvb，沖角已增大到使翼型上產(chǎn)生脫流而造成失速現(xiàn)象，升力系數(shù)降低，壓頭下降qvb繼續(xù)減小，產(chǎn)生二次回流，壓頭升高四、葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能特點(diǎn)軸流式2、P-qv曲線是一條下降趨勢(shì)的曲線，為避免原動(dòng)機(jī)過(guò)載，軸流式泵與風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)管路中的閥門應(yīng)全開(kāi)3、η-qv曲線為尖頂，高效區(qū)工況窄失速現(xiàn)象的尾渦損失和二次回流的撞擊損失使效率急劇下降五、葉片式泵與風(fēng)機(jī)性能比較H-qv曲線，隨著流量的增加，離心式泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程下降緩慢，比較適用于流量變化時(shí)要求揚(yáng)程改變小的場(chǎng)合；而軸流式泵與風(fēng)機(jī)的揚(yáng)程下降迅速，宜用于揚(yáng)程變化大時(shí)要求流量變化小的場(chǎng)合；混流式則介于離心式和軸流式入之間P-qv曲線，離心式泵與風(fēng)機(jī)的曲線隨流量的增加逐漸上升，混流式泵與風(fēng)機(jī)的曲線接近水平，而軸流式泵與風(fēng)機(jī)的曲線隨著流量的增加急劇下降η-qv曲線，離心式泵與風(fēng)機(jī)的比較平坦，高效工況區(qū)寬。隨著由離心式向軸流式過(guò)渡，η-qv曲線越來(lái)越陡，高效區(qū)越來(lái)越窄五、葉片式泵與風(fēng)機(jī)性能比較六、影響泵與風(fēng)機(jī)性能的因素泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形狀葉片進(jìn)口安裝角β1y葉片進(jìn)口邊的位置葉輪外徑D2離心式葉輪出口寬度b2葉片出口安裝角β2y葉片數(shù)Z和葉片包角θ多級(jí)離心泵導(dǎo)葉進(jìn)口面積密封環(huán)與葉輪間的間隙，對(duì)泵的性能影響較大。間隙大，泵的泄漏量增加，能頭和流量減小，功率增大，效率降低六、影響泵與風(fēng)機(jī)性