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1、多级高扬程水泵,叶片泵的性能参数,第三节 叶片泵的性能参数,水泵的基本性能，通常由6个性能参数来表示： 流量（Q） 扬程（H） 功率（P） 效率（） 允许吸上真空高度或必需气蚀余量(NPSH) 转速（n）,第三节 叶片泵的性能参数,： （1）流量(抽水量)水泵在单位时间内所输送的液体的体积或质量。 以字母Q表示，常用单位是m3/s、Ls、t/h。 水泵铭牌上的流量是指设计流量，有称额定流量，水泵在此流量下运行效率最高。,第三节 叶片泵的性能参数,（2）扬程（水头）水泵对单位重量 （1kg）液体所做的功，也即单位重量液体通过水泵后其能量的增值。以字母H表示，常用液柱高度m表示。 其它单位：Pa
2、(kPa)、atm(1个工程大气压) 1atm=98.0665 kPa 0.1 MPa 扬程计算为H=E2-E1,扬程,总扬程,实际扬程,扬程,总扬程,压力表的读数,第三节 叶片泵的性能参数,功 率 （3）轴功率（输入功率） (P)泵轴得自原动机所传递过来的功率称为轴功率，以P表示，单位以KW表示，水泵铭牌上为轴功率，即额定功率。 （4）有效功率（输出功率）单位时间内水泵对液体所做的功，以Pu表示。,四、效率() 效率水泵的有效功率与轴功率的比值，以表示。 水泵铭牌上效率为对应于通过设计流量时的最高效率。,四、效率() 水泵内的能量损失分三部分：水力损失、容积损失、机械损失: 1、水力损失与水
3、力效率h 水流在水泵内摩擦、局部、冲击损失 水力损失的大小决定于过流部件的形状尺寸、壁面粗糙度和泵的工作情况。水力损失越大，泵扬程越小。,2、容积损失与容积效率v 水流流经叶轮之后，有一小部分高压水经过泵体内间隙（如减漏环）和轴向力平衡装置（如平衡孔、平衡盘）泄漏到叶轮的进口，以及从轴封处泄漏到泵外，因而消耗了一部分能量。漏损流量 q 的大小与泵的结构形式、比转速及泵的流量大小有关。在吸入口径相同的情况下，比转速大的泵漏损流量小。对给定的泵，要降低漏损量 q ，关键在于控制密封环与叶轮间的运转间隙量。漏损量 q 越大，泵的出水量 Q 越小。,3、机械损失与机械效率m 叶轮在泵体内的液流中旋转时
4、，叶轮盖板外侧与液体产生摩擦，泵轴转动时轴和轴封、轴承产生摩擦，因而消耗了一部分能量。,(6)转速水泵叶轮的转动速度，通常以每分钟转动的次数来表示，以字母n表示。常用单位r/min。 转速必须控制在一定范围之内。 如果为异步电动机作为动力机，则额定转速： n =2950 r/min、 n =1450 r/min、 n =730r/min n =485 r/min等等 （如果为同步电动机作为动力机，则额定转速为多少呢？）,六、允许吸上真空高度或必需气蚀余量(HPSH)： 允许吸上真空高度指水泵在标准状况下(即水温为20、一个标准大气压)运转时，水泵所允许的最大的吸上真空高度。单位为mH2O。 必
5、需气蚀余量(HPSH)指水泵进口处，单位重量液体所具有超过饱和蒸气压力的富裕能量。水泵厂一般常用汽蚀余量来反映轴流泵等的吸水性能。单位为m。 两者是从不同的角度来反映水泵吸水性能好坏的参数 ，可以确定水泵的安装高程。,水泵型号,水泵型号,水泵的铭牌,水泵的铭牌,型号:12SH-28A 扬程：10m 流量：684m3/h 转数：1450r/min 效率：78% 轴功率：28kW 允许吸上 真空高度：4.5m 总量：660kg,第四节 离心泵的基本方程式,离心泵是靠叶轮的旋转来抽送水的，那么，工作水流在旋转的叶轮中究竟是如何运动的呢? 一个旋转的叶轮能够产生多大的扬程? 对于这些运动规律，我们将借
6、助于离心泵的基本方程式的推导和分析，逐一得到进一步的了解。,一、叶轮中液体的流动情况,二、基本方程式,1、推导基本理论：动量矩定理： 2、基本假定： a液流为理想液体 b.叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径处液流的同名速度相等； 即叶轮有无限多且无限薄叶片组成； c.液体在叶轮内处于稳定的流动状态。,二、基本方程式,1、推导基本理论：动量矩定理： 2、基本假定： a液流是恒定流； b.叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径处液流的同名速度相等； 即叶轮有无限多且无限薄叶片组成； c.液流为理想液体。,叶槽内水流上的作用力,可以得到下式：,离心泵的基本公式,三、基本方程式的讨论,1为了提高水泵的扬程和改
7、善吸水性能，大多数离心泵在水流进入叶片时，使1 90，也即C1u0，此时，基本方程式可写成：,为了获得正值扬程，必须使a2=0，a2愈小，水泵的理论扬程愈大。在实际应用中，水泵厂一般选用a2 6 15 左右。,2水流通过水泵时，比能的增值(HT)与圆周速度u2有关。而u2=(nD2)/60，因此，水流在叶轮中所获得的比能与叶轮的转速(n)、叶轮的外径(D2)有关。增加转速(n)和加大轮径(D2)，可以提高水泵之扬程。 3基本方程式适用于各种理想流体。这表明，离心泵的理论扬程与液体的容重无关。（抽水和抽气时扬程是一样的）,4.水泵的扬程是由两部分能量所组成的，势扬程和动扬程组成，由于动能转化为压
8、能过程中，伴有能量损失，因此，希望动扬程在水泵总扬程中所占的百分比愈小，泵壳内水力损失就愈小，水泵效率提高。,四、基本方程式的修正,由于假定与实际应用不符，必须进行修正： 1.叶槽中，液流实际不均匀一致； 2.考虑泵壳内水力损失。 修正公式为：水泵的实际扬程,本课教学内容基本要求,1. 叶片泵的基本性能参数：提出表征叶片泵基本性能的六大基本参数的定义与意义。 2. 离心泵的基本方程式：叶轮中的液体运动，速度三角形，基本方程式的推导、讨论、修正与其物理意义。,思考题,1 哪些参数能表达叶片泵性能？各参数表示什么含义？常用哪些字母表达？各自的单位是什么？ 2、什么是叶片泵的有效功率和轴功率？它们之间有何关系？ 3、动力机的旋转机械能是如何传递给液体的？在能量的传递过程中会产生哪些损失？ 如何将这些损失减至最小程度？ 4 离心泵装置上的真空表与压力表读数各表示什么意义？ 5 液体在叶轮内的运动是什么运动？各运动间有什么关系？,思考题,6 什么是叶片泵的速度平行四边形？四边形中的Cm值为什么可以表达水泵叶轮的流量？ 7 什么是动量矩定理？用它推导叶片泵基本方程式时为什么要有三个假定？基本方程式为什么能适用于所有叶片泵和所有流体？ 8 离心泵的叶片形状为什么一律向后弯曲？而轴流泵的叶片为什么一律是扭曲的？试用基本方程式加以说明。,谢谢！,