離心泵特征原理

關(guān)于離心泵特征原理第一頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日離心泵原理泵運(yùn)行時(shí)，葉輪高速帶動(dòng)葉輪間的液體旋轉(zhuǎn)，借離心力作用使液體沿徑向運(yùn)動(dòng)，獲得較大能量(主要為動(dòng)能)。流體進(jìn)入蝸殼時(shí)，流道逐漸擴(kuò)大，使部分動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為靜壓能，最后使流體沿切向壓出出口管路。在流體受迫向葉輪外緣運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，葉輪中心形成低壓，在供液點(diǎn)液面與葉輪中心處的壓差作用下，使液體源源吸入泵內(nèi)。泵殼葉片葉輪2第二頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日關(guān)心離心泵什么？主要性能指標(biāo)揚(yáng)程(壓頭):輸送機(jī)械提供的能量，以H表示，單位為m液柱流量Q主要特性Q—H關(guān)系對(duì)管路中離心泵特性的理解，是本章的核心問(wèn)題輸送機(jī)械特性與所在管路的特性密切相關(guān)……第三頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日主要指標(biāo)的理解泵的“揚(yáng)程”對(duì)應(yīng)電路電源的輸出電壓理論揚(yáng)程是……兩種揚(yáng)程的差異orU?有效功率與軸功率有效功率與軸功率的差別容積損失：由葉輪高壓向低壓處漏液導(dǎo)致實(shí)際流量減小水力損失：葉片間渦流、流體入泵時(shí)的水力沖擊、流體與泵件的摩擦機(jī)械損失：運(yùn)動(dòng)部件之間的機(jī)械摩擦機(jī)械效率＝N/N

值一般約為0.6一0.85，大型泵可達(dá)0.90第四頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日Q—H關(guān)系（中心問(wèn)題）

不同型號(hào)泵Q~HQ曲線形狀差別很大；

在泵出廠時(shí)實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，出廠時(shí)列在產(chǎn)品樣本中第五頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日影響離心泵理論壓頭的因素根據(jù)葉片的離角或流動(dòng)角2

，可將葉片分為三類(lèi)：上述2

與H

的關(guān)系是對(duì)葉輪向液體傳遞的總能量的影響。（1）徑向葉片：2=90o，ctg2=0，H

與Q

無(wú)關(guān)；（2）后彎葉片：2<90o，ctg2>0，H

隨Q

增加而減少；（3）前彎葉片：2>90o，ctg2

<0，H

隨Q

增加而增加。第六頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日影響離心泵理論壓頭的因素總壓頭H

=動(dòng)壓頭Hdyn+勢(shì)壓頭Hpot離心泵作為液體輸送機(jī)械其目的是提高勢(shì)壓頭以克服輸送阻力，因此設(shè)置蝸殼使流體的動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)換成勢(shì)壓頭。但轉(zhuǎn)換過(guò)程必然有機(jī)械能損耗，因此應(yīng)盡量提高葉輪直接提供給液體的勢(shì)壓頭Hpot在總壓頭H

中所占的比例。以R

（又稱(chēng)為反作用度）代表該比例由葉輪進(jìn)出口處速度三角形可知第七頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日影響離心泵理論壓頭的因素由于無(wú)預(yù)旋進(jìn)液a1=90o，且大部分情況下葉輪進(jìn)、出口徑向速度分量cr2

cr1，所以（1）徑向葉片：2=90o，cos2=0，R=1/2；（2）后彎葉片：2<90o，cos2>0，R>1/2

；（3）前彎葉片：2>90o，cos2

<0，R<1/2

。故制造中多選用后彎葉片第八頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)管路中離心泵特性的理解，是本章的核心問(wèn)題主要性能指標(biāo)“揚(yáng)程(壓頭)”，輸送機(jī)械提供的能量，以H表示，單位為m液柱。流量Q軸功率N和輸送機(jī)械效率，特性Q—H關(guān)系（中心問(wèn)題）Q-N關(guān)系Q—關(guān)系輸送機(jī)械特性與所在管路的特性密切相關(guān)……第九頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日離心泵特性曲線軸功率隨流量增大而增加。這要求離心泵在啟動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)閉泵的出口閥門(mén)，以減小啟動(dòng)功率；

Q—曲線有極值點(diǎn)，與此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量稱(chēng)額定流量(泵銘牌上的標(biāo)注值)，泵在管路上操作時(shí)，應(yīng)在此點(diǎn)附近操作．10第十頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日離心泵的特性曲線（Characteristiccurves）離心泵主要性能參數(shù)：流量Q、壓頭(揚(yáng)程)H、軸功率N和效率離心泵特性曲線：描述壓頭、軸功率、效率與流量關(guān)系（H—Q、N—Q、—V）的曲線。對(duì)實(shí)際流體，這些曲線尚難以理論推導(dǎo)，而是由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。離心泵的特性曲線反映了泵的基本性能，由制造廠附于產(chǎn)品樣本中，是指導(dǎo)正確選擇和操作離心泵的主要依據(jù)。HN第十一頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日離心泵的特性曲線（Characteristiccurves）第十二頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日H—Q

曲線離心泵揚(yáng)程H（壓頭），是指泵在實(shí)際工作條件下對(duì)單位重量的流體所能提供的機(jī)械能，單位為m。揚(yáng)程H隨流量Q

的增加而下降（流量極小時(shí)不明顯），這是因?yàn)椴捎昧四芰繐p失較小的后彎葉片。同一流量下，由于實(shí)際葉輪與理想葉輪的差異以及機(jī)械能損失，泵實(shí)際提供的揚(yáng)程小于理論揚(yáng)程。H—Q曲線代表的是在一定轉(zhuǎn)速下流體流經(jīng)離心泵所獲得的能量與流量的關(guān)系，是最為重要的一條特性曲線。第十三頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日離心泵的特性曲線（Characteristiccurves）在一定轉(zhuǎn)速下，泵的軸功率隨輸送流量的增加而增大，流量為零時(shí)，軸功率最小。關(guān)閉出口閥啟動(dòng)離心泵，啟動(dòng)電流最小。隨流量增大，泵的效率曲線出現(xiàn)一極大值即最高效率點(diǎn)，在與之對(duì)應(yīng)的流量下工作，泵的能量損失最小。離心泵銘牌上標(biāo)出的H、Q、N

性能參數(shù)即為最高效率時(shí)的數(shù)據(jù)。一般將最高效率值的92%

的范圍稱(chēng)為泵的高效區(qū)，泵應(yīng)盡量在該范圍內(nèi)操作。第十四頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日特性曲線的變換由制造廠提供的離心泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下用20℃的清水為工質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。若輸送的液體性質(zhì)與此相差較大時(shí)，泵的特性曲線將發(fā)生變化，應(yīng)加以修正。液體密度的影響離心泵的理論流量和理論壓頭與液體密度無(wú)關(guān)，說(shuō)明H—Q

曲線不隨液體密度而變，由此—Q

曲線也不隨液體密度而變。離心泵所需的軸功率則隨液體密度的增加而增加，即N—Q

曲線要變。注意：葉輪進(jìn)、出口的壓差p

正比于液體密度。第十五頁(yè)，共十七頁(yè)，2022年，8月28日氣縛現(xiàn)象（airbound）泵啟動(dòng)前空氣未排盡或運(yùn)轉(zhuǎn)中有空氣漏入，使泵內(nèi)流體平均密度下降，導(dǎo)致葉輪進(jìn)、出口壓差減小?；蛘弋?dāng)與泵相連的出口管路系統(tǒng)勢(shì)壓頭一定時(shí)，會(huì)使泵入口處的真空度減小、吸