流體機械6-性能曲線

1、 2021-8-52 相似工況下各參數(shù)的變化關系相似工況下各參數(shù)的變化關系 參數(shù)參數(shù) 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n改變改變 密度密度改變改變 N.D.N.D.均改變均改變 流量流量qVqV 揚程揚程H H 全壓全壓p p 功率功率P P m p m p Vm Vp n n D D q q 3 2 2 22 2 2 m p m p m p n n D D H H 22 2 2 m p m p m p m p n n D D p p 35 2 2 m p m p m p m p n n D D P P VmVp qq mp HH m p mp pp m p mp PP m p VmVp n n qq 2 m p

2、 mp n n HH 2 m p mp n n pp 3 m p mp n n PP 2021-8-53 n n 水輪機軸的轉(zhuǎn)速，水輪機軸的轉(zhuǎn)速，r/minr/min P P 水輪機的額定出力，水輪機的額定出力，m/sm/s H H 水輪機的額定水頭，水輪機的額定水頭，mm 4/5 H Pn n S 由轉(zhuǎn)速相似定律和出力相似定律得出由轉(zhuǎn)速相似定律和出力相似定律得出： 水輪機的比轉(zhuǎn)速水輪機的比轉(zhuǎn)速 2021-8-54 泵的比轉(zhuǎn)速泵的比轉(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揚程，m。 4/3 H qn n V s 2021-8-55 風機風機的比轉(zhuǎn)數(shù)的比轉(zhuǎn)數(shù)

3、 式中： 風機的轉(zhuǎn)速，r/min； 風機的體積流量，m/s； 標準進氣狀態(tài)，Pa。 4 3 20 p qn n V y n V q 20 p 2021-8-56 若多級泵第一級為雙吸葉輪，則 4/3 / 2/65. 3 iH qn n V s 空氣在常態(tài)下的20 = 1.2 kg/m3， 4/3 /2 . 1p qn n V y 2021-8-57 空氣在常態(tài)下的20 = 1.2 kg/m3， 4/3 /2 . 1p qn n V y 2021-8-58 2021-8-59 第二節(jié)第二節(jié) 特性曲線特性曲線 將流體機械主要參數(shù)間將流體機械主要參數(shù)間 的相互關系用曲線來表達，的相互關系用曲線來表達

4、， 即稱為特性曲線。即稱為特性曲線。 2021-8-510 泵的特性曲線 2021-8-511 一、一、 性能曲線性能曲線 1、理論方法繪制的性能曲線、理論方法繪制的性能曲線： V qH 90 2a T H TV q . 90 2a 90 2a 2021-8-512 理想狀態(tài) 流體無粘性； 葉片無限多； 2021-8-513 2、實際情況下的性能曲線、實際情況下的性能曲線 實際狀態(tài)性能曲線實際狀態(tài)性能曲線 摩擦損失摩擦損失 沖擊損失沖擊損失 泄漏損失泄漏損失 理想狀態(tài)性能曲線理想狀態(tài)性能曲線 2021-8-514 二、二、P- 性能曲線性能曲線 P- 性能曲線是表示離心式性能曲線是表示離心式

5、泵的泵的流量與對應軸功率流量與對應軸功率間關系的間關系的 性能曲線。性能曲線。 一般離心式泵的一般離心式泵的軸功率隨流軸功率隨流 量增加而上升量增加而上升，當流量為零時軸，當流量為零時軸 功率最小，所以離心式泵啟動時功率最小，所以離心式泵啟動時 應關閉出口閥門，以免電機啟動應關閉出口閥門，以免電機啟動 負荷過大。負荷過大。 v q v q 2021-8-515 流動功率是先隨流流動功率是先隨流 量的增加而增大，量的增加而增大， 當達到某一數(shù)值時，當達到某一數(shù)值時， 則隨流量的增加而則隨流量的增加而 減小，當流量改變減小，當流量改變 時，其流動功率的時，其流動功率的 變化較為平緩變化較為平緩。

6、是一條通過坐是一條通過坐 標原點的上升標原點的上升 曲線。流動功曲線。流動功 率隨流量的增率隨流量的增 加急劇上升。加急劇上升。 是一條過原點上是一條過原點上 升的直線，其流升的直線，其流 動功率隨流量的動功率隨流量的 增加呈直線上升。增加呈直線上升。 2021-8-516 理想狀態(tài)性能曲線理想狀態(tài)性能曲線 考慮機械損失考慮機械損失 的性能曲線的性能曲線 考慮泄漏損失考慮泄漏損失 的性能曲線的性能曲線 2021-8-517 三、三、- 性能曲線性能曲線 - 性能曲線表示了離心式泵性能曲線表示了離心式泵 的的流量與對應效率流量與對應效率間關系的性能曲線。間關系的性能曲線。 離心式泵的效率先隨流量

7、的增離心式泵的效率先隨流量的增 大而上升；大而上升； 當達到一定值后，若繼續(xù)增大當達到一定值后，若繼續(xù)增大 流量則效率下降。流量則效率下降。 離心式泵在一定轉(zhuǎn)速下，有一離心式泵在一定轉(zhuǎn)速下，有一 個個最高效率點最高效率點，即最佳工況。，即最佳工況。 v q v q 2021-8-518 V q 理論理論 實際實際 Vd q maxV q 2021-8-519 馬鞍形馬鞍形 陡降陡降 設計工況點設計工況點 4、軸流泵與風機的性能曲線、軸流泵與風機的性能曲線 2021-8-520 軸流泵與風機的性能曲線軸流泵與風機的性能曲線 的特點的特點 流量與揚程性能曲線，在小流量區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)流量與揚程性能曲線，

8、在小流量區(qū)域內(nèi)出現(xiàn) 駝峰形狀，在駝峰形狀，在C點的左邊為不穩(wěn)定工作區(qū)，點的左邊為不穩(wěn)定工作區(qū)， 一般不允許泵與風機在此區(qū)域工作。一般不允許泵與風機在此區(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，為避免原動機過載，對軸流式泵與風機小，為避免原動機過載，對軸流式泵與風機 在閥門全開狀態(tài)下啟動。在閥門全開狀態(tài)下啟動。 軸流泵與風機高效區(qū)窄。但如果采用可調(diào)葉軸流泵與風機高效區(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)保持片，則可使它在很大的流量變化范圍內(nèi)保持 高效率。高效率。 2021-8-521 5.泵與風機性能曲線的比較泵與風機性能曲

9、線的比較 一、離心泵與風機的性能比較一、離心泵與風機的性能比較 （1）H-qV性能曲線的比較性能曲線的比較 （2）P-qV性能曲線的比較性能曲線的比較 （3）-qV性能曲線的比較性能曲線的比較 二、葉片泵與風機的性能比較二、葉片泵與風機的性能比較 （1）H-qV性能曲線的比較性能曲線的比較 （2）P-qV性能曲線的比較性能曲線的比較 （3）-qV性能曲線的比較性能曲線的比較 2021-8-522 不同不同 型式型式 葉輪葉輪 的離的離 心泵心泵 與風與風 機的機的 性能性能 比較比較 流量與揚程性能曲線比較流量與揚程性能曲線比較 2021-8-523 功率與流量性能曲線比較功率與流量性能曲線比

10、較 2021-8-524 效率與流量性能曲線的比較效率與流量性能曲線的比較 1 2 3 1 2 3 2021-8-525 V qH 3、不同類型的、不同類型的 3 1 2 2021-8-526 （1）駝峰型性能曲線）駝峰型性能曲線 曲線曲線1是駝峰型性能曲線，其中是駝峰型性能曲線，其中 間凸起，兩邊下彎。間凸起，兩邊下彎。 在駝峰上升前的流量區(qū)域是不穩(wěn)在駝峰上升前的流量區(qū)域是不穩(wěn) 定的，對應同一揚程會有兩個不同的定的，對應同一揚程會有兩個不同的 流量，操作時要避開這一區(qū)域。流量，操作時要避開這一區(qū)域。 比轉(zhuǎn)數(shù)小于比轉(zhuǎn)數(shù)小于80的離心式泵呈現(xiàn)這的離心式泵呈現(xiàn)這 種形狀的性能曲線。種形狀的性能曲線

11、。 2021-8-527 （2）平坦型性能曲線）平坦型性能曲線 曲線曲線2是平坦型性能曲線，是平坦型性能曲線， 其曲線比較平坦。其曲線比較平坦。 比轉(zhuǎn)數(shù)在比轉(zhuǎn)數(shù)在85150間間的離心的離心 式泵呈現(xiàn)這種形狀的性能曲線式泵呈現(xiàn)這種形狀的性能曲線。 2021-8-528 （3）陡降型性能曲線）陡降型性能曲線 曲線曲線3為陡降型性能曲線，為陡降型性能曲線， 比轉(zhuǎn)數(shù)大于比轉(zhuǎn)數(shù)大于150的離心泵呈現(xiàn)這的離心泵呈現(xiàn)這 種形狀的性能曲線。種形狀的性能曲線。 2021-8-529 2、泵綜合特性曲線 離心泵的綜合特性曲線： 2021-8-530 風 機 的 無 因 次 特 性 曲 線 2021-8-531 二、二、 葉