流体力学与减体机减 (十三) 多媒体教学课件 李文科制作
流体力学与流体机械 (十三) 多媒体教学课件 李文科 制作
第十三章泵与风机的运行与调节 第一节管路性能曲线与工况点 第二节泵或风机的联合运行 第三节泵与风机的工况调节 第四节离心泵的选择 第五节离心式风机的选择
第十三章 泵与风机的运行与调节 ➢第一节 管路性能曲线与工况点 ➢第二节 泵或风机的联合运行 ➢第三节 泵与风机的工况调节 ➢第四节 离 心 泵 的 选 择 ➢第五节 离心式风机的选择
第一节管路性能曲线与工况点 内容提要 管路性能曲线 ◇二、泵与风机的工况点
第一节 管路性能曲线与工况点 内 容 提 要 一、 管路性能曲线 二、 泵与风机的工况点
第一节管路性能曲线与工况点 泵与风机是装置在管路系统中,与管路共同工作的。因此 泵与风机运行时的流量与压头,不仅取决于泵与风机本身的性 能,而且与管路性能有关。 、管路性能曲线 管路性能曲线是管路中通过的流量与所需压头之间的关系 曲线。管路及泵的装置见图13-1,对吸入容器液面1-1及压出 容器液面2-2列伯努利方程式 +z1+H=+z2+h H )+(z2-1)+h r y UK
第一节 管路性能曲线与工况点 泵与风机是装置在管路系统中，与管路共同工作的。因此 泵与风机运行时的流量与压头，不仅取决于泵与风机本身的性 能，而且与管路性能有关。 一、管路性能曲线 管路性能曲线是管路中通过的流量与所需压头之间的关系 曲线。管路及泵的装置见图13-1，对吸入容器液面1-1及压出 容器液面2-2列伯努利方程式 则 2 1 w 2 1 e 2 w 2 1 e 1 ( ) (z z ) h p p H z h p z H p = − + − + + + = + +
第一节管路性能曲线与工况点 式中H一管路所需的总压头; H=(p2y-p1y)+(Z2-Z1),称为管路所需的静压头; 一吸水管及压水管的压头损失 管路所需压头由两部分组成:一部分是静压头H,即压 出容器测压管压头与吸入容器测压管压头之差,静压头与流量 无关。另一部分是压头损失hw由第八章可知h=SQ2,其中S是 管路阻抗。对管路布置已定且流动处于阻力平方区,S是常数 管路所需压头与流量的关系,用公式表示为 He=Hst +so (13-1) 将式(13-1)用曲线表示,就是管路性能曲线。管路性能曲 线是二次抛物线,当Q=0时,H=H。见图13-2
第一节 管路性能曲线与工况点 式中 He－管路所需的总压头； Hst=(p2 /－p1 / )+(Z2－Z1 )，称为管路所需的静压头； hw－吸水管及压水管的压头损失。 管路所需压头由两部分组成：一部分是静压头Hst，即压 出容器测压管压头与吸入容器测压管压头之差，静压头与流量 无关。另一部分是压头损失hw,由第八章可知hw=SQ2 ,其中S是 管路阻抗。对管路布置已定且流动处于阻力平方区,S是常数。 管路所需压头与流量的关系，用公式表示为 (13-1) 将式(13-1)用曲线表示，就是管路性能曲线。管路性能曲 线是二次抛物线，当Q=0时，He=Hst。见图13-2。 2 He = Hst + SQ
第一节管路性能曲线与工况点 2 P1 Q 图13-1泵与管路装置图13-2管路性能曲线 如果水泵的吸入容器液面压强及压出容器液面压强皆为大 气压,p1=p2=pa。则静压头H=z2-z1等于几何高差
第一节 管路性能曲线与工况点 图13-1 泵与管路装置 图13-2 管路性能曲线 如果水泵的吸入容器液面压强及压出容器液面压强皆为大 气压，p1=p2=pa。则静压头Hst=z2－z1等于几何高差
第一节管路性能曲线与工况点 对于风机,因气体重度很小,气柱重量可以忽略不计,则 H-t=(p2-p1)/γ。静压头为压气容器与吸气容器的压头差。如 风机从大气中吸气,放气到大气之中,即p2=p1=pa,则H=0。 管路性能曲线从原点开始。 泵与风机的工况点 将泵与风机的性能曲线与管路性能曲线用相同比尺绘在一 张图上。两条曲线的交点A就是泵与风机的工况点。A点的流 量QA’表明泵或风机的流量与管路的流量相等。A点的压头表 明泵或风机提供的压头,等于管路所需要的压头,见图13-3 大多数泵或风机的H-Q性能曲线是平缓下降的曲线,这种 情况下的运行工况是稳定的。如泵或风机的流量QB小于管路 UK
第一节 管路性能曲线与工况点 对于风机，因气体重度很小，气柱重量可以忽略不计，则 Hst=(p2-p1)/。静压头为压气容器与吸气容器的压头差。如 风机从大气中吸气，放气到大气之中，即p2=p1=pa，则Hst =0。 管路性能曲线从原点开始。 二、泵与风机的工况点 将泵与风机的性能曲线与管路性能曲线用相同比尺绘在一 张图上。两条曲线的交点A就是泵与风机的工况点。A点的流 量QA，表明泵或风机的流量与管路的流量相等。A点的压头表 明泵或风机提供的压头，等于管路所需要的压头，见图13-3。 大多数泵或风机的H-Q性能曲线是平缓下降的曲线，这种 情况下的运行工况是稳定的。如泵或风机的流量QB小于管路
第一节管路性能曲线与工况点 H 2H 2 B HA E A Q 图13-3泵(风机的工况点图13-4泵风机)的不稳定工况 泵(风机性能曲线;1-泵风机)性能曲线 2-管路性能曲线 2-管路性能曲线
第一节 管路性能曲线与工况点 图13-3 泵(风机)的工况点 图13-4 泵(风机)的不稳定工况 l-泵(风机)性能曲线; 1-泵(风机)性能曲线; 2-管路性能曲线 2-管路性能曲线
第一节管路性能曲线与工况点 的流量QA时,机器的压头H3大于管路的压头H4。多余的能量 将使流体加速,流量加大,工况点将自动由B移向A。反之, 如机器在C点工作,流量大于管路流量,机器的压头小于管路 需要的压头,则流体减速,流量减小,工况点将自动由C移向 A。可见A点是稳定工况点。 有些低比转数泵或风机的H-Q性能曲线呈驼峰形,如图13- 4。这样的机器性能曲线有可能与管路性能曲线有两个交点D 和E。D点在机器性能曲线的下降段,如上所述是稳定工况点 而E点是不稳定工况点。 当机器稍有干扰(如电压波动),流量向E点增大方向偏离 时,机器的压头大于管道所需要的压头,管路中流速加大,流
第一节 管路性能曲线与工况点 的流量QA时，机器的压头HB大于管路的压头HA。多余的能量 将使流体加速，流量加大，工况点将自动由B移向A。反之， 如机器在C点工作，流量大于管路流量，机器的压头小于管路 需要的压头，则流体减速，流量减小，工况点将自动由C移向 A。可见A点是稳定工况点。 有些低比转数泵或风机的H-Q性能曲线呈驼峰形，如图13- 4。这样的机器性能曲线有可能与管路性能曲线有两个交点D 和E。D点在机器性能曲线的下降段，如上所述是稳定工况点。 而E点是不稳定工况点。 当机器稍有干扰(如电压波动)，流量向E点增大方向偏离 时，机器的压头大于管道所需要的压头，管路中流速加大，流
第一节管路性能曲线与工况点 量增加,工况点继续向流量增大方向移动,直至D点为止 机器向流量减小方向偏离时,工况点就继续向流量减小方向移 动,直至流量等于零为止。因此机器一遇干扰,工况点就向右 或向左移动,再也不能回到原来位置E点。故E点称为不稳定 工况点。 泵或风机具有驼蜂形性能曲线是产生不稳定运行的原因。 对于这一类泵或风机应使工况点保持在HQ曲线的下降段,以 保证运行的稳定性 UK
第一节 管路性能曲线与工况点 量增加，工况点继续向流量增大方向移动，直至D点为止。当 机器向流量减小方向偏离时，工况点就继续向流量减小方向移 动，直至流量等于零为止。因此机器一遇干扰，工况点就向右 或向左移动，再也不能回到原来位置E点。故E点称为不稳定 工况点。 泵或风机具有驼蜂形性能曲线是产生不稳定运行的原因。 对于这一类泵或风机应使工况点保持在H-Q曲线的下降段，以 保证运行的稳定性