水泵揚(yáng)程及特性曲線

《水泵揚(yáng)程及特性曲線》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、2.4離心泵的基本方程式2.4.1水在葉輪中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)1.坐標(biāo)系統(tǒng)：動(dòng)坐標(biāo)參考系統(tǒng)——旋轉(zhuǎn)著的葉輪靜坐標(biāo)參考系統(tǒng)——固定的泵座2.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：1）圓周運(yùn)動(dòng)（牽連運(yùn)動(dòng)）U2）相對運(yùn)動(dòng)W3）絕對運(yùn)動(dòng)C葉輪出口速度三角形（a)后彎式(β２＜90°)（b)徑向式(β２＝90°)（b)前彎式(β２＞90°)離心泵葉片形狀2.4.2基本方程式的推導(dǎo)三點(diǎn)假定：(1)液流是恒定流；(2)葉槽中，液流均勻一致，葉輪同半徑處液流的同名速度相等。(3)液流為理想液體，也即無粘滯性。恒定元流的動(dòng)量方程對某固定點(diǎn)取矩，可得到恒定元流的動(dòng)量矩方程單位時(shí)間里控制面內(nèi)恒定總流的

2、動(dòng)量矩變化(流出液體的動(dòng)量矩與流入液體的動(dòng)量矩之矢量差)等于作用于該控制面內(nèi)所有液體質(zhì)點(diǎn)的外力矩之和。J2-J1=M取進(jìn)出口輪緣(兩圓柱面)為控制面。組成M的外力有：1、葉片迎水面和背水面作用于水的壓力P2及Pl；2、作用葉輪進(jìn)出口圓柱面上的水壓力P3及P4，它們都沿著徑向，所以對轉(zhuǎn)軸沒有力矩；3、作用于水流的摩擦阻力P5及P6，但由于是理想液體，故不予考慮；4、重力的合力矩等于零1、對輪心取矩2、葉輪對流體所作功率3、理論揚(yáng)程Cα22.4.3基本方程式的討論（1）適用于一切葉片泵由公式知：H只與進(jìn)出口流速有關(guān)，與內(nèi)部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、速度分布、葉片形

3、狀和安裝位置無關(guān)（2）為了提高水泵的揚(yáng)程和改善吸水性能，取α１＝90°，即Ｃ１u=0則（3）則增加轉(zhuǎn)速(n)相加大輪徑(D2)，可以提高水泵之揚(yáng)程。(4)離心泵的理論揚(yáng)程公式適用多種液體的H方程與液體性質(zhì)無關(guān)，也就是說基本方程式適用于一切液體，但當(dāng)輸送不同容重的液體時(shí)，其單位要用被輸送的液體的液柱高來表示；另外水泵所消耗的功率將是不同的。(4)動(dòng)揚(yáng)程與勢揚(yáng)程的分配水泵的揚(yáng)程由兩部分能量組成，一部分為勢揚(yáng)程(H1)，表示液體流經(jīng)葉輪后的單位壓能增量；另一部分為動(dòng)揚(yáng)程(H2)，它在流出葉輪時(shí)，以比動(dòng)能的形式出現(xiàn)。動(dòng)揚(yáng)程與勢揚(yáng)程的分配水從葉輪獲得的能

4、量由動(dòng)能和勢能兩部分組成，它們是如何分配的呢？由速度三角形：代入基本方程則得2.4.4基本方程式的修正假定1恒定流，認(rèn)為基本滿足。假定2理想流體實(shí)際液體存在的沖擊損失、流動(dòng)的摩阻損失等使得揚(yáng)程下降，實(shí)際應(yīng)用中利用水利效率ηh來修正假定3液流均勻一致“反旋現(xiàn)象”。要做到液流均勻一致，只有做到葉片無限多、無限薄才能實(shí)現(xiàn)，而這是不可能的，葉輪的葉片一般為2-8片，所以葉輪同一圓周上的速度分布不均勻，會(huì)出現(xiàn)反旋現(xiàn)象，用反旋系數(shù)p來修正，修正后的揚(yáng)程為：ηh——水力效率;p——修正系數(shù)。2.5.1離心泵裝置水泵配上管路及一切附件后的“系統(tǒng)”2.5.2水泵

5、的總揚(yáng)程基本計(jì)算方法：（1）進(jìn)出口壓力表表示（工作揚(yáng)程）（2）用揚(yáng)升液體高度和水頭損失表示（設(shè)計(jì)揚(yáng)程）§2.5離心泵裝置的總揚(yáng)程Hss——水泵吸水地形高度，水泵泵軸與吸水池測壓管水面的高差Hsd——壓水地形高度，高地水池測壓管水面與水泵泵軸之間的高差HsT——吸水池測壓管水面與高地水池測壓管水面之間的高差，即靜揚(yáng)程∑hs——吸水管路損失∑hd——壓水管路損失∑h——∑hs+∑hdPv——水泵進(jìn)口真空表讀數(shù)Pd——水泵出口壓力表讀數(shù)（1）公式推導(dǎo)（列1-1，2-2比能量方程式）:2.5.2.1水泵裝置的工作揚(yáng)程（2）基本計(jì)算公式Hd：以水柱高度表

6、示的壓力表讀數(shù)（m）Hv：以水柱高度表示的真空表讀數(shù)（m）2.5.2.2水泵裝置的設(shè)計(jì)揚(yáng)程（1）基本計(jì)算公式:HST：水泵的靜揚(yáng)程（mH2O）Σh：水泵裝置管路中水頭損失之總和（mH2O）（2）公式推導(dǎo)（列0-0，1-1能量方程）:同理（列2-2，3-3能量方程式）：注：本節(jié)中所介紹的求水泵揚(yáng)程公式，對于其它各種布置形式的水泵裝置也都適用，包括自灌式。自灌式水泵的公式推求，請大家自學(xué)。例：水泵流量Q=120l/s，吸水管管路長度l1=20m；壓水管管路長度l2=300m；吸水管徑Ds=350mm，壓水管徑Dd=300mm；吸水水面標(biāo)高58.0m

7、；泵軸標(biāo)高60.0m；水廠混合池水面標(biāo)高90.0m。求水泵揚(yáng)程。注：i1=0.0065,i2=0.0148；吸水進(jìn)口采用濾水網(wǎng)，90彎頭一個(gè)，DN=350*300mm漸縮管一個(gè)；壓水管按長管計(jì)，局部水頭損失占沿程10%?！?.6離心泵的特性曲線2.6.1離心泵的特性曲線特性曲線：在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵的揚(yáng)程、功率、效率等隨流量的變化關(guān)系稱為特性曲線。它反映泵的基本性能的變化規(guī)律，可做為選泵和用泵的依據(jù)。各種型號離心泵的特性曲線不同，但都有共同的變化趨勢。2.6.2理論特性曲線的定性分析QT——泵理論流量(m3／s)。也即不考慮泵體內(nèi)容積損失(如漏

8、泄量、回流量等)的水泵流量；F2——葉輪的出口面積(m2)；C2r——葉輪出口處水流絕對速度的徑向分速(m／s)。2.6.3水泵內(nèi)部的能量損失(1)水