3.3 离心泵的相似理论和比转数

1、第三节第三节 离心泵的相似理论和比转数离心泵的相似理论和比转数3-3 离心泵的相似理论和比转数对泵设计、研究和使用有重要意义新产品设计时需要在其指导下进行模型试验，以便验证和改进设计在现有的产品资料基础上，利用相似关系来设计新泵，是快捷、可靠的设计方法根据相似理论，可以了解泵在改变转速或线性尺寸时性能参数的变化关系。用相似理论可推导出离心泵的相似准则数比转数，以作为离心泵进行分类的依据 3-3-1离心泵的相似条件 确定两台泵液体流动相似，必须满足三个条件：1. 几何相似 两泵过流部分各相应的几何尺寸比值相等，2. 运动相似两泵各对应点的相应速度方向相同，比值相等几何相似是运动相似的前提 几何相

2、似不一定运动相似,而运动相似则必定几何相似如果几何相似，又运动相似，即两泵工况相似CDDDDDDDD 44332211nDnDuuuuwwwwcccc112211221122113-3-1离心泵的相似条件3动力相似 两台泵在对应流体质点上同名力方向相同，比值相等。流体主要受惯性力、粘性力、重力和压力的作用只要前两种力相似就认为满足了动力相似的要求由流体力学，惯性力和粘性力的相似准则是雷诺数Re。离心泵的Re=D2u2。试验证明，在输送水或粘度不是特别大的油时，一般Re105，阻力系数与Re无关。两台泵只要几何相似和运动相似一般都认为能满足动力相似的要求。3-3-2离心泵的相似定律两台满足相似三

3、条件的离心泵，存在以下关系。1，流量相似关系 几何相似的泵叶轮出口排挤系数相等如果尺寸比值不是很大，满足相似三条件的离心泵v = v 即可得：vrvrcBDcBDQQ22222222322nnDDQQ3-3-2离心泵的相似定律2. 扬程相似关系3. 功率相似关系上式表达了满足相似三条件的离心泵各主要性能参数间的关系，称为相似三定律。222222nnDDHH322522nnDDPP考虑题47. 离心泵阻漏环有哪几种常用形式?使用时有何要求?磨损后应如何修理48两台离心泵串、并联使用时应满足什么基本条件?49离心泵的扬程与哪些因素有关?50离心泵常见的引水方法有哪几种?51离心泵汽蚀的原因是什么?

4、说出几种减小离心泵汽蚀的措施?52离心泵的轴向推力是怎样产生的?与哪些因素有关?有哪几种平衡方法?选择题 离心泵调节流量方法中经济性最差的是 调节。 A 节流 B 回流 C 变速 D 视具体情况而定离心泵理论上径向力不平衡的是_: A.导轮非设计工况 B.蜗壳泵流量大于设计工况 C.蜗壳泵流量小于设计工况 D. B和C会使离心泵流量增大的是 。 A 排出容器液面升高 B 排出压力增大 C 输油温度适当升高 D 输水温度升高 离心泵输油时油温下降不会导致 A 流量减小 B 效率降低 C 吸入压力降低 D 功率明显增大下列泵中适合采用节流调节的泵是 。 A 水环泵 B 喷射泵 C 旋涡泵 D 离心

5、泵3-3-2离心泵的比转数我们推导出一个只包含泵的设计参数Q、H、n，而不包括几何尺寸D2的相似准则，称为比转数ns，即: 可知，满足相似三条件的离心泵，比转数ns相等比转数通常指其额定工况的比转数。我国所用的单位是：转速nrmin；流量Q m3s:扬程H m4/365. 3HQnns表3-2 叶轮式泵比转数的分类表3-3-3 叶轮式泵比转数的分类ns不同的泵从叶轮形状到泵性能都有较大变化。 (1) 小ns的泵叶轮径向剖面叶型较“窄长”即D2/D。及D2/B的比值较大叶片呈圆柱形中等ns的泵叶片进口扭曲高ns泵叶轮叶型比较“宽短”即D2/D。及D2/B的比值较小，叶片进、出口都扭曲根据叶片形状和D2D。比值，可大致判断泵的ns范围。(2)转速相同时 ns小的泵HQ比值较大，即H相对较高，Q相对较小ns大的泵HQ比值较小。3-3-3 叶轮式泵比转数的分类 (3) ns相同的泵特性曲线形状相似低ns的泵H一Q曲线较平坦, PQ曲线则较陡适合节流调速，适合要求Q变化大而H变化小的场合，如锅炉给水泵、凝水泵适合封闭起动，敞口运行容易过载。随ns增大，H一Q线下降变陡，P一Q线上升变缓