泵與風(fēng)機(jī)課件(3)

1、華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans一、離心式葉輪的三種型式一、離心式葉輪的三種型式 1-3 1-3 葉片出口安裝角對(duì)理論能頭的影響葉片出口安裝角對(duì)理論能頭的影響 二、二、2y對(duì)對(duì)HT的影響的影響三、三、2y對(duì)對(duì)Hst及及Hd的影響的影響 四、討論四、討論五、葉片出口安裝角的選用原則五、葉片出口安裝角的選用原則 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力

2、學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans一、離心式葉輪的三種型式一、離心式葉輪的三種型式 后向式（后向式（ 2y 90 ）徑向式（徑向式（ 2y 90 ）前向式（前向式（ 2y 90 ）為提高理論揚(yáng)程為提高理論揚(yáng)程HT ，設(shè)計(jì)上使設(shè)計(jì)上使 190 。則在轉(zhuǎn)速。則在轉(zhuǎn)速n、流、流量量qV、葉輪葉片一定的情況下，有：、葉輪葉片一定的情況下，有：2y2y2r222u2Tctgctg11bauugugH華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPump

3、s and Fans二、二、2y對(duì)對(duì)HT的影響的影響2y2y2r222u2Tctgctg11bauugugH 2yHT ； 2yminHTmin=0 違反了泵與風(fēng)機(jī)的定義；違反了泵與風(fēng)機(jī)的定義；結(jié)論：結(jié)論： 2ymaxHstmin=0（三） 違反了泵與風(fēng)機(jī)的定義。違反了泵與風(fēng)機(jī)的定義。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans三、三、2y對(duì)對(duì)Hst及及Hd的影響的影響 定義反作用度：定義反作用度： TdTst1HHHH2221uu2y22rctg2121u2y2r2ctgu2r2ugu/2u

4、22u1u =0，1r2r = + 2u22r/2g22u 顯然顯然應(yīng)在應(yīng)在（0，1）之間。之間。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans三、三、2y對(duì)對(duì)Hst及及Hd的影響的影響 2u(1, 1/2), 后向式葉輪， 2y (2ymin,90)小，后向式葉輪小，后向式葉輪大，前向式葉輪大，前向式葉輪 1/2, 徑向式葉輪， 2y =90(1/2 ,0), 前向式葉輪， 2y (90,2ymax)結(jié)論：結(jié)論： HT 各種各種2y時(shí)的速度三角形及時(shí)的速度三角形及Hd、Hst的曲線圖的曲線圖

5、2ymin2ymax90u2=c2ymax2w2 =1u2=cHTHd =1/22ymin2w2w22華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans四、討論四、討論1：當(dāng)：當(dāng)HT=const.，重量，重量輕，投資少；輕，投資少；2：若流速：若流速流道擴(kuò)散度流道擴(kuò)散度前向前向式葉輪易發(fā)生邊界層分離，致使局部損失增加，效率較低；希式葉輪易發(fā)生邊界層分離，致使局部損失增加，效率較低；希望望 Hst克服管路阻力，但前向式葉輪由于克服管路阻力，但前向式葉輪由于Hd較大，在壓出較大，在壓出室由室由Hd向向H

6、st轉(zhuǎn)化時(shí)，所產(chǎn)生的壓損較大，故轉(zhuǎn)化時(shí)，所產(chǎn)生的壓損較大，故；3：，前向式葉輪，前向式葉輪較差，而后向式居中；較差，而后向式居中；4：當(dāng)流量：當(dāng)流量時(shí)，時(shí)，軸功率軸功率，。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans （1 1）為了提高泵與風(fēng)機(jī)的效率和降低噪聲，工程上對(duì)離心）為了提高泵與風(fēng)機(jī)的效率和降低噪聲，工程上對(duì)離心式泵均采用后向式葉輪；式泵均采用后向式葉輪； （2 2）為了提高壓頭、流量、縮小尺寸，減輕重量，工程上）為了提高壓頭、流量、縮小尺寸，減輕重量，工程上對(duì)小型通風(fēng)機(jī)也可采用前向式

7、葉輪；對(duì)小型通風(fēng)機(jī)也可采用前向式葉輪； （3 3）由于徑向式葉輪防磨、防積垢性能好，所以，可用做）由于徑向式葉輪防磨、防積垢性能好，所以，可用做引風(fēng)機(jī)、排塵風(fēng)機(jī)和耐磨高溫風(fēng)機(jī)等。引風(fēng)機(jī)、排塵風(fēng)機(jī)和耐磨高溫風(fēng)機(jī)等。 五、葉片出口安裝角的選用原則五、葉片出口安裝角的選用原則 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans一、軸向渦流的概念一、軸向渦流的概念1-4 1-4 葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論能頭的影響葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論能頭的影響 二、葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論能頭的影響二、葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論能頭的影響 華北電

8、力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans一、軸向渦流的概念一、軸向渦流的概念 葉片型線嚴(yán)格控制流體流動(dòng)。葉片型線嚴(yán)格控制流體流動(dòng)。葉片型線不能完全控制流體流動(dòng)。葉片型線不能完全控制流體流動(dòng)。 AA軸向渦流試驗(yàn)軸向渦流試驗(yàn)流體流體(理想理想)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的容器，由于其慣相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的容器，由于其慣性產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)容器反向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。性產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)容器反向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。流體在葉輪流道中的流動(dòng)流體在葉輪流道中的流動(dòng)軸向渦流軸向渦流無限葉片數(shù)無限葉片數(shù)有限葉片數(shù)有限葉片數(shù)AA華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)

9、及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans1 1、流線和速度三角形發(fā)生變化，分布不均；流線和速度三角形發(fā)生變化，分布不均； 二、葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論能頭的影響二、葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論能頭的影響 pwpw，非工作面，工作面產(chǎn)生產(chǎn)生p形成阻力矩；形成阻力矩； 2 2、軸向渦流對(duì)進(jìn)、出口速度三角形的影響軸向渦流對(duì)進(jìn)、出口速度三角形的影響華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans二、葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論能頭的影響二、葉片數(shù)有限時(shí)對(duì)理論

10、能頭的影響 3 3、使理論能頭降低：、使理論能頭降低：T1u12u2T1KHuugH 不是效率，不是由損失造成的；不是效率，不是由損失造成的；流體慣性流體慣性有限葉片有限葉片軸向滑移；軸向滑移；K = f（結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)）。a. HT HT，即：即： bK為滑移系數(shù)為滑移系數(shù)華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans1-5 1-5 葉片式泵與風(fēng)機(jī)的損失和效葉片式泵與風(fēng)機(jī)的損失和效率率 Pm機(jī)械損失功率機(jī)械損失功率PV容積損失功率容積損失功率Ph流動(dòng)損失功率流動(dòng)損失功率PhqVTHTPqVHTPeq

11、VHPsh泵或風(fēng)機(jī)內(nèi)部的能量平衡圖泵或風(fēng)機(jī)內(nèi)部的能量平衡圖由于結(jié)構(gòu)、工藝及流體粘性的影響，流體流經(jīng)泵與風(fēng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)、工藝及流體粘性的影響，流體流經(jīng)泵與風(fēng)機(jī)時(shí)不可避免地要產(chǎn)生各種能量損失。時(shí)不可避免地要產(chǎn)生各種能量損失。因此，盡可能地因此，盡可能地流體在泵與風(fēng)機(jī)流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)部的內(nèi)部的，以確定最合理的結(jié)構(gòu)形以確定最合理的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)提高泵與風(fēng)機(jī)的式，對(duì)提高泵與風(fēng)機(jī)的效率，降低能耗有著十效率，降低能耗有著十分重要的意義。分重要的意義。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans機(jī)械損失（用功率機(jī)

12、械損失（用功率Pm表示）包括：表示）包括：及及摩擦所損失的功率，一般分別用摩擦所損失的功率，一般分別用Pm1和和Pm2表表示。示。1 1、什么是機(jī)械損失、什么是機(jī)械損失 2 2、機(jī)械損失的定性分析、機(jī)械損失的定性分析 ，當(dāng)葉輪在殼腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因當(dāng)葉輪在殼腔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因克服殼腔內(nèi)的流體與蓋板之間存在的摩擦阻力克服殼腔內(nèi)的流體與蓋板之間存在的摩擦阻力而消耗的能量，稱為圓盤摩擦損失功率。而消耗的能量，稱為圓盤摩擦損失功率。 一、機(jī)械損失和機(jī)械效率機(jī)械損失和機(jī)械效率 ，與軸承、軸封的結(jié)構(gòu)形式、填料種類、軸，與軸承、軸封的結(jié)構(gòu)形式、填料種類、軸頸的加工工藝以及流體的密度有關(guān)，約占軸功率頸的加工工藝以及流

13、體的密度有關(guān)，約占軸功率Psh的的1%3%。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans（1 1）合理地壓緊填料壓蓋，對(duì)于泵采用機(jī)械密封。）合理地壓緊填料壓蓋，對(duì)于泵采用機(jī)械密封。 3 3、減小機(jī)械損失的一些措施、減小機(jī)械損失的一些措施 （2 2）對(duì)給定的能頭，增加轉(zhuǎn)速，相應(yīng)減小葉輪直徑。）對(duì)給定的能頭，增加轉(zhuǎn)速，相應(yīng)減小葉輪直徑。 （4 4）適當(dāng)選取葉輪和殼體的間隙，可以降低圓盤摩擦損）適當(dāng)選取葉輪和殼體的間隙，可以降低圓盤摩擦損失，一般取失，一般取B/D2=2%5%。一、機(jī)械損失和機(jī)械效率

14、機(jī)械損失和機(jī)械效率 （3 3）試驗(yàn)表明，）試驗(yàn)表明，后，效率可以提高后，效率可以提高2%2%3%3%，后，效率可提高后，效率可提高2%2%4% 4% 。一般來說，風(fēng)機(jī)的蓋板和殼腔。一般來說，風(fēng)機(jī)的蓋板和殼腔較泵光滑，風(fēng)機(jī)的效率要比水泵高。較泵光滑，風(fēng)機(jī)的效率要比水泵高。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans4 4、機(jī)械效率、機(jī)械效率一、機(jī)械損失和機(jī)械效率機(jī)械損失和機(jī)械效率 機(jī)械損失功率的大小，用機(jī)械效率機(jī)械損失功率的大小，用機(jī)械效率m來衡量。機(jī)械效率來衡量。機(jī)械效率等于軸功率克服機(jī)械損失

15、后所剩余的功率（即流動(dòng)功率等于軸功率克服機(jī)械損失后所剩余的功率（即流動(dòng)功率Ph）與軸功率與軸功率Psh之比：之比：shhshmshmPPPPP機(jī)械效率和比轉(zhuǎn)速有關(guān)，表機(jī)械效率和比轉(zhuǎn)速有關(guān)，表1-31-3可用來粗略估算泵的機(jī)械效率?？捎脕泶致怨浪惚玫臋C(jī)械效率。 表表1-3 m與與ns的關(guān)系（泵）的關(guān)系（泵）比 轉(zhuǎn) 速 ns5060708090100機(jī)械效率m（%）848789919293華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans在泵與風(fēng)機(jī)中，由于結(jié)構(gòu)上的要求，動(dòng)、靜部件之間存在泵與風(fēng)機(jī)中，由于

16、結(jié)構(gòu)上的要求，動(dòng)、靜部件之間存在著一定的間隙，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在間隙兩側(cè)壓強(qiáng)差的作用在著一定的間隙，當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在間隙兩側(cè)壓強(qiáng)差的作用下，使部分已經(jīng)從葉輪獲得能量的流體不能被有效地利用，下，使部分已經(jīng)從葉輪獲得能量的流體不能被有效地利用，而是從高壓側(cè)通過間隙向低壓側(cè)流動(dòng)，造成能量損失。這種而是從高壓側(cè)通過間隙向低壓側(cè)流動(dòng)，造成能量損失。這種能量損失稱為容積損失，亦稱泄漏損失，用功率能量損失稱為容積損失，亦稱泄漏損失，用功率PV 表示。表示。 二、容積損失和容積效率二、容積損失和容積效率（一）泵的容積損失（一）泵的容積損失 （二）通風(fēng)機(jī)的容積損失（二）通風(fēng)機(jī)的容積損失 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流

17、體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans （一）泵的容積損失（一）泵的容積損失 泵的容積損失主要發(fā)生在以下幾個(gè)部位：泵的容積損失主要發(fā)生在以下幾個(gè)部位：；多級(jí)泵的級(jí)間間隙處；多級(jí)泵的級(jí)間間隙處；以及軸封間隙處等。以及軸封間隙處等。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans （一）泵的容積損失（一）泵的容積損失 離心泵的軸向力離心泵的軸向力華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與

18、風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans （一）泵的容積損失（一）泵的容積損失 平衡孔平衡孔雙吸式葉輪雙吸式葉輪對(duì)稱排列的葉輪對(duì)稱排列的葉輪背葉片平衡軸向力原理背葉片平衡軸向力原理用平衡盤平衡軸向力用平衡盤平衡軸向力平衡鼓、平衡盤和彈簧雙向平衡鼓、平衡盤和彈簧雙向止推軸承的平衡裝置止推軸承的平衡裝置華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans （一）泵的容積損失（一）泵的容積損失 為了減小葉輪入口處的容積損失為了減小葉輪入口處的容積損失q1，一般在入口處都裝，一般

19、在入口處都裝有密封環(huán)（承磨環(huán)或口環(huán)），如圖下所示。有密封環(huán)（承磨環(huán)或口環(huán)），如圖下所示。檢修中應(yīng)將密封間隙嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，密封間檢修中應(yīng)將密封間隙嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，密封間隙過大隙過大q1；密封間隙過?。幻芊忾g隙過小 Pm1； 平面式密封環(huán)平面式密封環(huán)中間帶一小室中間帶一小室的密封環(huán)的密封環(huán)曲徑式密封環(huán)曲徑式密封環(huán)直角式密封環(huán)直角式密封環(huán)曲徑式密封環(huán)曲徑式密封環(huán)銳角式密封環(huán)銳角式密封環(huán)曲徑式密封環(huán)曲徑式密封環(huán)華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans （二）通風(fēng)機(jī)的容積損失（二）

20、通風(fēng)機(jī)的容積損失 通風(fēng)機(jī)的容積損失發(fā)生在以下部位：通風(fēng)機(jī)的容積損失發(fā)生在以下部位：。由于。由于軸或軸套的直徑較小，由此產(chǎn)生的軸或軸套的直徑較小，由此產(chǎn)生的外泄漏可忽略不計(jì)。外泄漏可忽略不計(jì)。和泵的情況類似，容積和泵的情況類似，容積損失損失q 的大小和間隙形式有關(guān)。的大小和間隙形式有關(guān)。 通風(fēng)機(jī)容積損失示意圖通風(fēng)機(jī)容積損失示意圖華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans （二）通風(fēng)機(jī)的容積損失（二）通風(fēng)機(jī)的容積損失 離心式通風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口與進(jìn)氣口間隙的形式可分為離心式通風(fēng)機(jī)葉輪進(jìn)口與進(jìn)氣口間隙的

21、形式可分為（軸向間隙）和（軸向間隙）和（徑向間隙）兩種形式。（徑向間隙）兩種形式。結(jié)構(gòu)其泄漏氣體破壞了主流的流動(dòng)，因而較少采用。結(jié)構(gòu)其泄漏氣體破壞了主流的流動(dòng)，因而較少采用。間隙尺寸對(duì)風(fēng)機(jī)的性能影響甚大。間隙尺寸對(duì)風(fēng)機(jī)的性能影響甚大。試驗(yàn)表明：試驗(yàn)表明：r/D2從從0.5%減小到減小到0.05%，可使效率提高可使效率提高3%4%，通常間隙約取，通常間隙約取為為(0.010.005)D2范圍內(nèi)，范圍內(nèi)，D2大時(shí)取小大時(shí)取小值，反之取大值。值，反之取大值。 。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and

22、Fans （三）（三） 容積效率容積效率 容積損失的大小用容積效率容積損失的大小用容積效率V 來衡量。容積效率為考慮來衡量。容積效率為考慮容積損失后的功率與未考慮容積損失前的功率之比，容積損失后的功率與未考慮容積損失前的功率之比， 容積效率容積效率V 與比轉(zhuǎn)速有關(guān)，對(duì)給水泵來說，表與比轉(zhuǎn)速有關(guān)，對(duì)給水泵來說，表1-4可供參可供參考?？?。qqqqqHqHqPPVVVVVVVTTTThgg ns=5060708090100qV90m3/hqV145m3/h0.800.900.8350.920.860.940.8750.950.890.9550.900.96表表1-4 給水泵的容積效率給水泵的容積效

23、率比轉(zhuǎn)速V流量華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans1 1、什么是流動(dòng)損失、什么是流動(dòng)損失 三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率 流動(dòng)損失是指：當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工作時(shí)，由于流動(dòng)著的流體流動(dòng)損失是指：當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工作時(shí)，由于流動(dòng)著的流體和流道壁面發(fā)生和流道壁面發(fā)生、流道的幾何形狀改變使流體運(yùn)動(dòng)速度、流道的幾何形狀改變使流體運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向發(fā)生變化而產(chǎn)生的的大小和方向發(fā)生變化而產(chǎn)生的、以及當(dāng)偏離設(shè)計(jì)工況、以及當(dāng)偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)產(chǎn)生的時(shí)產(chǎn)生的等所造成的損失。等所造成的損失。2 2、流動(dòng)損失的

24、定性分析、流動(dòng)損失的定性分析 流動(dòng)損失和過流部件的幾何形狀，壁面粗糙度、流體的流動(dòng)損失和過流部件的幾何形狀，壁面粗糙度、流體的粘性以及流體的流動(dòng)速度、運(yùn)行工況等因素密切相關(guān)，粘性以及流體的流動(dòng)速度、運(yùn)行工況等因素密切相關(guān)，華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率 2 2、流動(dòng)損失的定性分析、流動(dòng)損失的定性分析 由流體力學(xué)知道，當(dāng)流動(dòng)處于由流體力學(xué)知道，當(dāng)流動(dòng)處于阻力平方區(qū)時(shí)（流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)的流動(dòng)一般是這樣），阻力平方區(qū)時(shí)（流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)的流動(dòng)

25、一般是這樣），可定性地用下式表，可定性地用下式表示：示：232221jfVVVqKqKqKhh ，流體速度的大小，流體速度的大小和方向要發(fā)生變化，在葉片入口和從葉輪出來進(jìn)入壓出室時(shí)，和方向要發(fā)生變化，在葉片入口和從葉輪出來進(jìn)入壓出室時(shí)，從而產(chǎn)生沖擊損失。，從而產(chǎn)生沖擊損失。 沖擊損失可用下式估算，即沖擊損失可用下式估算，即 2d4s)(VVqqKh華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率 2 2、流動(dòng)損失的定性分析、流動(dòng)損失的定性分析 當(dāng)流量小于

26、設(shè)計(jì)當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，流量時(shí)，1y1，則，則=1y10，稱為正，稱為正沖角；沖角；當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)當(dāng)流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，流量時(shí)，1y1，則，則=1y10的情況下，由于渦流發(fā)生在葉片的情況下，由于渦流發(fā)生在葉片背面，能量損失比負(fù)沖角背面，能量損失比負(fù)沖角0時(shí)為小。因此，設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)為小。因此，設(shè)計(jì)時(shí),一般取一般取正沖角正沖角=35。若全部流動(dòng)損失用若全部流動(dòng)損失用hw表示，表示，則：則： hw= hf+ hj+ hs 同時(shí)，正沖角的存在，可同時(shí)，正沖角的存在，可以增大入口過流面積，對(duì)改善以增大入口過流面積，對(duì)改善泵的汽蝕性能也有好處。泵的汽蝕性能也有好處。 流動(dòng)損失曲線流動(dòng)損失曲線華北電力大學(xué)華北

27、電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率三、流動(dòng)損失和流動(dòng)效率 3 3、流動(dòng)效率、流動(dòng)效率 流動(dòng)損失的大小用流動(dòng)效率流動(dòng)損失的大小用流動(dòng)效率h來衡量。流動(dòng)效率等于考來衡量。流動(dòng)效率等于考慮流動(dòng)損失后的功率（即有效功率）與未考慮流動(dòng)損失前的慮流動(dòng)損失后的功率（即有效功率）與未考慮流動(dòng)損失前的功率之比功率之比 ，即，即TTTehppHHHgqHgqPPVV泵與風(fēng)機(jī)的總效率等于有效功率和軸功率之比。即：泵與風(fēng)機(jī)的總效率等于有效功率和軸功率之比。即： hmehshhsheVPPPPPPPP華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and FansPumps and Fans 【例【例 1-2】 有一輸送冷水的離心泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速為有一輸送冷水的離心泵，當(dāng)轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)，時(shí)，流量為流量為qV=1.24m3/s，揚(yáng)程，揚(yáng)程H=70m，此時(shí)所需的軸功率，此時(shí)所需的軸功率Psh=1100kW，容積效率，容積效率V=0.93，機(jī)械效率機(jī)械效率m=0.94，求流動(dòng)效，求流動(dòng)效