浙江大学：《化工原理》本科课程教学资源（PPT课件）第二章 流体输送机械（2/3）

幻灯片2目录 算流体输述 211离心泵 四、离心泵的主要性能参数和特性曲线 五、离心泵的工作点与流量调节 六、离心泵的组合操作—串、并联 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械 1/15

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 1/15 2.1.1 离心泵 四、离心泵的主要性能参数和特性曲线 五、离心泵的工作点与流量调节 六、离心泵的组合操作——串、并联 幻灯片2目录

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 1.离心泵的主要性能参数 转速 流量 压头 轴功率和效率 允许汽蚀余量 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械 2/15

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 2/15 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 1．离心泵的主要性能参数          允许汽蚀余量 轴功率和效率 压 头 流 量 转 速

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 转速n,单位rp或rpm 流量Q,泵单位时间实际输出的液体量,m3或m3/h。 可测量 压头H,又称扬程,泵对单位重量流体提供的有效能量,m 可测量 在泵进口b、泵出口c间列机械能衡算式: 流量计 pcx ?9 2 b+=+h +h0+h 真空表d压力表 2 g H≈-P=(表)+D真)上Hb g 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械 3/15

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 3/15 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 H，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量，m。 可测量 Q，泵单位时间实际输出的液体量，m3 /s或m3 /h。 可测量 流量计 真空表 c 压力表 h0 b 在泵进口b、泵出口c间列机械能衡算式： + + H = g u g pb b 2 2  f c c h h g u g p + + 0 + 2  2 = −  g p p H c b  g pc pb  (表) + (真) 转速 流量 压头 n，单位r.p.s或r.p.m

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 轴功率和效率N,又称功率,单位W或kW m,无量纲 pgh N 们电N 电出 N个N 电功率 们传 N=Nn N=N电出·刀传 N=mw 电出 电功率7电 泵 浙江大学本科生课程 H= 化工原理 第二章流体输送机械 4/15

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 4/15 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 轴功率和效率 N，又称功率，单位W 或kW = = N Ne  N QgH 电机 泵 电功率  电 N 电出  传 N = N电出  传  N Ne N电出 =电功率电 Ne = N  Ne =mws g w H s = ，无量纲

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 与效率η有关的各种能量损失: (1)容积损失: 内漏 (2)水力损失 泵内液体泄漏示意图 环流损失、摩擦损失、冲击损失 图1.9 务情 壳内液体流 (3)机械损失 泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦 机械容积水力 损失损失损失 小型水泵:m一般为50~70% 大型泵:n可达90%以上 了f Ne 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 5/15 与效率有关的各种能量损失： 内漏环流损失、摩擦损失、冲击损失 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 N Ne 机械 损失 容积 损失 水力 损失 小型水泵：一般为5070% 大型泵：可达90%以上 （1）容积损失： （2）水力损失 （3）机械损失 泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线QgH 7 离心泵特性曲线及其换算用20C清水测定 包括:H~ρ曲线(平坦型、陡降型、驼峰型) N~Q曲线 14 n~Q曲线 H O测量工况点90 12 M=ksr 1s5 由图可见: 1350 e 附 Q↑,H↓,N个,督 50 n有最大值。 950} 高效区 40 思考: 75 与最高效率相比, 出启动聘均关闭 效率下降5%~8% 为什么Q=0时,N≠0? 012345设计点n8 流量QLs 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 6/15 包括 ：H~Q曲线(平坦型、陡降型、 驼峰型) N~Q曲线、 ~Q曲线 2. 离心泵特性曲线及其换算 用20C清水测定 N QgH  = 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 设计点 ０2 高效区 与最高效率相比， 效率下降5％～8％ 由图可见： Q，H  ，N， 有最大值。 思考： ➢ 离心泵启动时均关闭 出口阀门，why？ ➢为什么Q＝0时，N0？

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 离心泵特性曲线的影响因素: Q Q a2/8 液体性质 =228 g 密度: p对HQ曲线、nQ曲线无影响,Why? 但N=gegH,故p个,NQ曲线上移 黏度: 当μ比20℃C清水的大时,H,N个,n 实验表明,当V<20厘斯时,μ对特性曲线的影 响很小,可忽略不计 1厘斯=106m2/s 20℃清水的粘度=1厘斯 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械 7/15

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 7/15 对 H~Q 曲线、~Q 曲线无影响， 但  QgH N = ，故，N~Q 曲线上移。 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 离心泵特性曲线的影响因素： ❖ 液体性质 密度: 黏度: Why？ ( ) g ctg b Q r g ctg r b Qu u H 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2       − = −  = 当比20℃清水的大时，H，N， 实验表明，当<20厘斯时，对特性曲线的影 响很小，可忽略不计。 1厘斯=10-6m2/s 20℃清水的粘度=1厘斯

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 叶轮转速 当转速变化不大时(小于20%),利用出口速度三角形 相似的近似假定,可推知 0 n H'n' 比例定律 N 若η不变,则 4s/们) 思考:若泵在原转速n下的特性曲线方程为H=A+BQ 则新转速n下泉的特性曲线方程表达式? N。QpgH 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械 们-N L5

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 8/15 ❖ 叶轮转速 当转速变化不大时（小于20%），利用出口速度三角形 相似的近似假定，可推知： 2        =   =  n n H H n n Q Q 3        =  n n N N 比例定律 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 若不变，则 思考：若泵在原转速n下的特性曲线方程为 则新转速n下泵的特性曲线方程表达式？ 2 H = A+BQ= = N Ne  N QgH

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 泵在原转速n下的特性曲线方程H=A+BQ n n H A+B Q n n H H 转速增大 n H n/+Bo/2 n 0 O 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械 9/15

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 9/15 H n n H Q n n Q         =   = 2 2 2 2 Q n n H A B n n           = +       2 2 BQ n n H A  +         = H n 0 Q n  四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 2 泵在原转速n下的特性曲线方程 H = A+BQ 转速增大

四.离心泵的主要性能参数和特性曲线 今叶轮直径 当叶轮直径因切割而变小时,若变化程度小于20%,则 gQ 2 2 HD 切割定律 3 若n不变,则 N 2 思考:若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为H=A+BQ2 则叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式? 浙江大学本科生课程 化工原理 第二章流体输送机械 10/15

浙江大学本科生课程 化工原理 第二章 流体输送机械 10/15 2 2 2 2 2          =   =  D D H H D D Q Q 3 2 2          =  D D N N 切割定律 四．离心泵的主要性能参数和特性曲线 ❖ 叶轮直径 当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于20%，则 若不变，则 思考：若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为 则叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式？ 2 H = A+BQ