第二章叶片式水泵(一)

1、 敞口圆筒绕中心轴作等角速度旋转时圆筒内的水面呈抛敞口圆筒绕中心轴作等角速度旋转时圆筒内的水面呈抛 物线上升的旋转凹面，圆筒半径越大，转得越快时，液体物线上升的旋转凹面，圆筒半径越大，转得越快时，液体 沿圆筒壁上升的高度越大。沿圆筒壁上升的高度越大。 旋转圆筒中的水流运动旋转圆筒中的水流运动 单级单吸卧式离心泵单级单吸卧式离心泵 1-1-叶轮；叶轮；2-2-泵轴；泵轴；3-3-键；键；4-4-泵壳；泵壳；5-5-泵座；泵座；6-6-灌水孔；灌水孔；7-7-放放 水孔，水孔，8-8-接真空表孔，接真空表孔，9 9-接压力表孔，接压力表孔，1010-泄水孔，泄水孔，1111-填料填料 盒；盒；12

2、12-减漏环；减漏环；1313-轴承座；轴承座；1414-压盖调节螺栓；压盖调节螺栓；1515-传动轮传动轮 单级单吸卧式离心泵单级单吸卧式离心泵 l l前盖板；前盖板；2 2后盖板；后盖板；3 3叶片；叶片；4 4 叶槽；叶槽；5 5吸水口；吸水口；6 6轮毂；轮毂；7 7泵轴泵轴 1 1吸入口；吸入口；2 2轮盖；轮盖；3 3叶片叶片 4 4轮毂；轮毂；5 5轴孔轴孔 叶轮车材料主要选用铸铁、铸钢、青铜等叶轮车材料主要选用铸铁、铸钢、青铜等 铸铁水泵配件、泵轴铸铁水泵配件、泵轴 泵键泵键 压盖填料型填料盒压盖填料型填料盒 1 1轴封套；轴封套；2 2填料；填料；3 3水封管；水封管；4 4

3、水封环；水封环；5 5压盖压盖 DY101DY101型系列机械密封型系列机械密封 112112型系列机械密封型系列机械密封 1 1、泵壳；、泵壳；2 2、镶在泵壳上的减漏环；、镶在泵壳上的减漏环； 3 3、叶轮；、叶轮；4 4、镶在叶轮上的减漏环、镶在叶轮上的减漏环 ZHZZHZ滑动轴承滑动轴承滚动轴承滚动轴承 ZMLZML膜片及连轴器膜片及连轴器 平衡孔平衡孔 1 1 排出压力；排出压力；2 2加装的减漏环加装的减漏环 3 3平衡孔；平衡孔；4 4泵壳上的减漏环泵壳上的减漏环 10.IS10.IS型单级单吸离心泵主要零件型单级单吸离心泵主要零件 11.11.单级双吸式离心泵主要零件单级双吸式

4、离心泵主要零件 单级双吸式离心泵图单级双吸式离心泵图 1 1吸入口；吸入口；2 2半螺旋形吸入室；半螺旋形吸入室；3 3蜗形压出室；蜗形压出室；4 4出水口；出水口；5 5泵盖泵盖6 6泵体泵体 一个工程大气压一个工程大气压1 1公斤公斤/ /厘米厘米2 29898千帕千帕(kP(kP )0.1)0.1兆帕兆帕(MP(MP ) ) u N u NQH 3 1000/kg m u N N 1212 () 1000102 QHQH Wtt kwh 相对速度相对速度W W；圆周速度；圆周速度( (牵连速度牵连速度) u) u；绝对速度；绝对速度C C C C与与u u的夹角的夹角； C C与与W W

5、的夹角的夹角（出水角）（出水角） （a a） 后弯式后弯式 ( ( 9090) ) （b b）径向式）径向式 ( 90) （c c） 前弯式前弯式 ( 90) 离心泵叶片形状离心泵叶片形状 实际工程中得离心泵叶轮大部分事后弯式叶片，实际工程中得离心泵叶轮大部分事后弯式叶片， 出水角采用出水角采用20203030度之间。度之间。 222222 coscot ur CCuC 222 sin r CC 叶轮出口速度三角形叶轮出口速度三角形 C2 W2 C2r U2 C2U 2 2 222111 () dm CcosRCcos RM dt 3 P 2 P 6 P 4 P 5 P 1 P 取进出口轮缘为

6、控制面。取进出口轮缘为控制面。 组成组成M M的外力有：的外力有： 1.1.叶片迎水面和背水面作用于水的叶片迎水面和背水面作用于水的 压力压力P P2 2及及P Pl l； 2.2.作用叶轮进出口圆柱面上的水压作用叶轮进出口圆柱面上的水压 力力P P3 3及及P P4 4，它们都沿着径向，所以，它们都沿着径向，所以 对转轴没有力矩；对转轴没有力矩； 3.3.作用于水流的摩擦阻力作用于水流的摩擦阻力P P5 5及及P P6 6， 但由于是理想液体，故不予考虑；但由于是理想液体，故不予考虑； 4.4.重力的合力矩等于零重力的合力矩等于零 。 3 P 2 P 6 P 4 P 5 P 1 P 2221

7、11 coscos T QCRCRM 2.2.叶轮对流体所作功率叶轮对流体所作功率 2221 11 coscos TT NMQCRCR TT NQH 2221 11 coscos T HRCRC g 221 1 1 Tuu HuCuC g 3.3.理论扬程理论扬程 222111 ()C cosRC cos d dt M m R 3 P 2 P 6 P 4 P 5 P 1 P 22u T u C H g 2 2 60 n D u 12T HHH 1 T T H H p 1 T hTh H HH p h h水力效率水力效率; ; p p修正系数。修正系数。 2.5 2.5 离心泵装置的总扬程离心泵

8、装置的总扬程 dv HHH d d p H v v p H 22 2211 21 ()() 22 pvpv Hzz gggg 22 2121 21 ()()() 22 ppvv Hzz gg 12 , avad pppppp 22 21 2 vd ppvv Hz g , dv dv pp HH 22 21 2 dv vv HHHz g dv HHH ST HHh 22 0011 01 22 s pvpv zzh gggg 22 0011 10 0 22 s pvpv zzh gggg 2 1 0 22 ssvs vz HHh g 2 1 22 vsss vz HHh g 2 2 22 dsdd

9、 vz HHh g 22 12 2222 dv ssssdd ST HHH vvzz HhHh gg Hh 思考：思考： 对于公式对于公式 有没有简便的方法进行推导？有没有简便的方法进行推导？ 若若V V3 300时公式应该是什么形式？注：时公式应该是什么形式？注： 本节中所介绍的求水泵扬程公式，本节中所介绍的求水泵扬程公式， 对于其它各种布置形式的水泵装置对于其它各种布置形式的水泵装置 也都适用，包括自灌式。也都适用，包括自灌式。 ST HHh Q QT T泵理论流量泵理论流量(m(m3 3s)s)。也即不考虑泵体内容积损失。也即不考虑泵体内容积损失 ( (如漏泄量、回流量等如漏泄量、回流量

10、等) )的水泵流量；的水泵流量； F F2 2叶轮的出口面积叶轮的出口面积(m(m2 2) )； C C2r 2r叶轮出口处水流绝对速度的径向分速 叶轮出口处水流绝对速度的径向分速(m(ms)s)。 222 222 cot u Tr u Cu HuC gg 2 2 T r Q C F TT HABQ 22Tr QC F 2 222 2 cot TT uu HQ ggF C2 W2 C2r U2 C2U 2 2 1.1. 9090 (1)(1)直线直线Q QT T-H-HT T (2)(2)直线直线I I（修正叶槽中液流不均匀的影响）（修正叶槽中液流不均匀的影响） TT HAB Q 2 2 ma

11、xT u H g 1 T T ABQ H p 2 222 2 cot TT uu HQ ggF 1.1. 9090 (3)(3)扣除水头损失：摩阻损失、冲击损失。扣除水头损失：摩阻损失、冲击损失。 摩阻损失：摩阻损失： 冲击损失：冲击损失： 2 222 2 cot TT uu HQ ggF 2 11T hk Q 2 120T hkQQ 1.1. 9090 (4)(4)扣除容积损失扣除容积损失(Q-H(Q-H线线) ) 水泵工作过程中存在泄露和回流现象，泵的出水流量水泵工作过程中存在泄露和回流现象，泵的出水流量 总是比通过叶轮的流量小，它也是能量损失的一种，我们总是比通过叶轮的流量小，它也是能量损失的一种，我们 称其为容积损失。称其为容积损失。 2 222 2