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

葉片式泵與風(fēng)機的性能曲線及分析泵與風(fēng)機的性能參數(shù)歸類：①工作性能參數(shù)——n、qv、H（p）、P②經(jīng)濟性能參數(shù)——η③汽蝕性能參數(shù)——［Hs］或［Δh］工況——某一流量qv及與其對應(yīng)的轉(zhuǎn)速n、揚程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，泵與風(fēng)機的揚程（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、實驗）理論分析法繪制性能曲線1、理想的性能曲線運行中流量增加時，前彎式原動機超載的可能性要比徑向型風(fēng)機大得多，而后彎葉型幾乎不會發(fā)生原動機超載的現(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)的影響實際流體各種流動損失的影響

流動損失的結(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、實驗）實驗方法繪制性能曲線1、水泵試驗裝置揚程數(shù)據(jù)的測定：金屬壓力表或真空表，U形管壓計流量數(shù)據(jù)的測定：三角堰、矩形堰；浮子流量計，渦輪流量計；標準孔板、噴嘴和文丘里管流量計；卡門渦街流量計，聲波流量計，電磁流量計軸功率數(shù)據(jù)的測定：測功電機；數(shù)字式轉(zhuǎn)矩測量儀（扭矩儀）；功率表（測量電機輸入功率）等轉(zhuǎn)速的測定：手持機械轉(zhuǎn)速表；頻閃測速儀；數(shù)字式轉(zhuǎn)速儀等水泵性能曲線測量裝置二、性能曲線的獲得（理論、實驗）實驗方法法繪制性能曲線2、風(fēng)機試驗裝置風(fēng)壓數(shù)據(jù)的測定一般采用液柱式測壓計流量數(shù)據(jù)的測定：皮托管（在斷面上測出若干點處的流速，取其平均值即得平均流速，而測點布置一般采用等分面積法）

風(fēng)機性能曲線測量裝置1—集流器，2—葉輪，3—排風(fēng)管道，4—錐形節(jié)流閥，5—靜壓測管，6—皮托管二、性能曲線的獲得（理論、實驗）二、性能曲線的獲得（理論、實驗）實驗方法法繪制性能曲線2、風(fēng)機試驗裝置二、性能曲線的獲得（理論、實驗）實驗方法法繪制性能曲線3、試驗方法以離心式泵與風(fēng)機為例，從出口閥門全關(guān)態(tài)開始，并記錄流量qv=0時的壓力表、功率表、真空表及轉(zhuǎn)速的讀數(shù)，算得試驗曲線上的第一點。逐漸開啟閥門，增加流量，待穩(wěn)定后開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、實驗）實驗方法法繪制性能曲線4、性能曲線說明性能曲線的物理含義——任一條曲線反映了在給定“n”、“ρ”時，該參數(shù)與流量之間的對應(yīng)關(guān)系和其隨流量而改變的特點（規(guī)律）混流泵性能曲線二、性能曲線的獲得（理論、實驗）相關(guān)概念工況點：工況的數(shù)學(xué)表達最佳工況點：效率最高點（泵與風(fēng)機銘牌上所標示）額定工況點：同最佳工況設(shè)計工況點：同最佳工況空載工況點：流量為0時的工況（出口門未開）經(jīng)濟工況區(qū)（高效工況區(qū)）：在最佳工況點左右的區(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、了解泵與風(fēng)機的性能及經(jīng)濟合理地使用泵與風(fēng)機的依據(jù)局限性：一組性能曲線反映的是給定的泵或風(fēng)機在給定轉(zhuǎn)速下輸送給定流體時的性能四、葉片式泵與風(fēng)機的性能特點離心式（后彎式葉輪為例）1、H-qv曲線較為平坦，即流量增大時，揚程（全壓）下降緩慢。一般離心風(fēng)機及揚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時軸功率最小，因此離心式泵與風(fēng)機應(yīng)空負荷啟動，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)捤摹⑷~片式泵與風(fēng)機的性能特點離心式（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——揚程的變化對流量的影響較小電廠中的應(yīng)用——循環(huán)水泵平坦型：特點——流量的變化對揚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——揚程隨流量的變化是先增加后減小，存在揚程最大值Hk，qv<qvk時，為不穩(wěn)定工作段，會導(dǎo)致泵與風(fēng)機工作不穩(wěn)定應(yīng)用——盡量避免使用四、葉片式泵與風(fēng)機的性能特點軸流式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)機的性能特點軸流式2、P-qv曲線是一條下降趨勢的曲線，為避免原動機過載，軸流式泵與風(fēng)機啟動時管路中的閥門應(yīng)全開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)機性能比較H-qv曲線，隨著流量的增加，離心式泵與風(fēng)機的揚程下降緩慢，比較適用于流量變化時要求揚程改變小的場合；而軸流式泵與風(fēng)機的揚程下降迅速，宜用于揚程變化大時要求流量變化小的場合；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)機的曲線隨流量的增加逐漸上升，混流式泵與風(fēng)機的曲線接近水平，而軸流式泵與風(fēng)機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)機的比較平坦，高效工況區(qū)寬。隨著由離心式向軸流式過渡，η-qv曲線越來越陡，高效區(qū)越來越窄五、葉片式泵與風(fēng)機性能比較六、影響泵與風(fēng)機性能的因素泵與風(fēng)機的結(jié)構(gòu)形狀葉片進口安裝角β1y葉片進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多級離心泵導(dǎo)葉進口面積密封環(huán)與葉輪間的間隙，對泵的性能影響較大。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)機性