泵和壓縮機課件：1_3 液體獲得能頭分析

1、CUPC 2020/8/29,1,泵和壓縮機,CUPC 2020/8/29,2,第一章 離心泵,目前使用最多的是離心泵：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、操作平穩(wěn)、流量穩(wěn)定、性能參數(shù)范圍廣、易制造、便于維修。（重點講授）,CUPC 2020/8/29,3,離 心 泵,1. 1 離心泵的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 1. 2 離心泵的基本方程式 1. 3 液體獲得能頭分析 1. 4 離心泵的汽蝕 1. 5 離心泵的性能曲線 1. 6 離心泵的相似原理及其應用 1. 7 輸送粘液時離心泵性能曲線的換算 1. 8 離心泵的裝置特性與工況調(diào)節(jié) 1. 9 離心泵的系列及選用 1.10 離心泵的主要零部件 1.11 離心泵

2、的節(jié)能,CUPC 2020/8/29,4,內(nèi)容：結(jié)合速度三角形，利用三個基本方程式來對泵內(nèi) 液體所獲得的能頭進行分析。,1.3 液體所獲能頭分析,CUPC 2020/8/29,5,1.3.1.1 泵使液體獲得能頭的分析,葉片進出口伯努利方程：,靜壓能頭,速度能頭,位高能頭,能頭 增量, 離心泵的理論能頭,（1-8）,葉片進出口位高,一般取z1z2,伯努利方程,CUPC 2020/8/29,6,速度三角形中，按照余弦定理有：,（1-9）,離心泵基本方程式,1.3.1.1 泵使液體獲得能頭的分析,CUPC 2020/8/29,7,速度能頭,能頭 增量,1.3.1.1 泵使液體獲得能頭的分析,伯努利

3、方程：,歐拉方程：,CUPC 2020/8/29,8,可以證明：,證明過程參見教材p14p15。,1.3.1.1 泵使液體獲得能頭的分析,CUPC 2020/8/29,9,分析：,Hpot：,Hdyn：,速度損失,希望 pot、Hdyn。,potential dynamic,速度提高。,克服流動阻力，提高位高及壓力。,1.3.1.1 泵使液體獲得能頭的分析,CUPC 2020/8/29,10,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,前述：,CUPC 2020/8/29,11,?,（1-10）,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,12,（1）葉輪直徑

4、、轉(zhuǎn)速對能頭影響分析,當葉片尺寸（b2、2）和理論流量QT一定時，,分析：,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,13,分析：,（2）葉片的幾何形狀對能頭影響分析,(a)后彎型葉片,(b)徑向葉片,(a)前彎型葉片,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,14,圖1-13,與QT成向下的斜直線,與QT是一水平線,與QT成向上的斜直線,2.2A=900, B=0 =A(常數(shù))：,1. 2A900 , B0：,3. 2A0：,A,B,分析：,（2）葉片的幾何形狀對能頭影響分析,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,C

5、UPC 2020/8/29,15,分析結(jié)果：在三種葉片中，前彎型葉片產(chǎn)生的能頭最高。,？,但在實際工業(yè)應用中，離心泵絕大多數(shù)都不采用前彎而是采用后彎型葉片。,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,16,前述：,其中：,速度分解定理（直角分解）,相對而言,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,17,定義：,靜揚程在總揚程中所占比例。,?,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,18,A,（1-11）,QT、D、n不變,分析：,可知,2A,R, 液體所獲靜壓能頭中比例,不希望！,2A,R

6、, 液體所獲靜壓能頭中比例,但HT ！,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,19,2A范圍分析：,泵無能量傳遞,歐拉方程式,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,20,2A范圍分析：,泵只有動能增加， 無壓力能頭提高,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,21,2A范圍分析：,泵無能量傳遞,泵只有動能增加，無壓力能頭提高,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,22, 由教材“第17頁”圖1-15知：,結(jié)論：后彎型葉片動揚程小、流動損失小、泵效

7、高。,后彎型葉片,徑向型葉片,前彎型葉片,1.3.1.2 離心泵的理論能頭影響因素分析,CUPC 2020/8/29,23,思 考 題,CUPC 2020/8/29,24,1.3.2 有限葉片數(shù)對理論揚程的影響,1.3.2.1 液體在有限葉片數(shù)葉輪中的流動 1.3.2.2 有限葉片數(shù)對泵理論揚程的影響,CUPC 2020/8/29,25,1.3.2.1 液體在有限葉片數(shù)葉輪中的流動,葉片間流道無限薄,任一流體質(zhì)點均被 “絕對控制”,無限葉片數(shù)葉輪,葉片間流道較寬,有限葉片數(shù)葉輪,流體的流線與葉片形狀 完全重合,流體質(zhì)點具有一定 的自由度,流體的流線與葉片形狀 不能完全重合,CUPC 2020/

8、8/29,26,圖1-17 軸向旋渦實驗,1.3.2.1 液體在有限葉片數(shù)葉輪中的流動,CUPC 2020/8/29,27,圖1-16 流道內(nèi)的軸向旋渦運動,疊加結(jié)果,同一半徑r圓周液流相對速度大小不一樣，葉片工作面?zhèn)葁小； 葉片非工作面?zhèn)葁大。,1.3.2.1 液體在有限葉片數(shù)葉輪中的流動,CUPC 2020/8/29,28,?,結(jié)果,葉輪出口處,圖1-18 有限葉片數(shù)對出口速度三角形的影響,1.3.2.1 液體在有限葉片數(shù)葉輪中的流動,CUPC 2020/8/29,29,1.3.2.2 有限葉片數(shù)對理論揚程的影響,?,無限葉片數(shù)葉輪,有限葉片數(shù)葉輪,CUPC 2020/8/29,30,（1-12）,（1-13）,葉片數(shù)少時取大值！,揚程校正系數(shù),普弗列爾捷來爾公式,重要！,1.3.2.2 有限葉片數(shù)對理論揚程的影