泵与风机-P2-3

1、 问题一：问题一：怎样来计算流体由泵与风机中所获得的功率？ 问题二：问题二：流体所获得功率是怎样传递的？有哪些损耗？ 问题三：问题三：怎样根据泵与风机的参数来选择原动机功率？ 问题四：问题四：功率传递中泵与风机内部存在哪些损失？原因？怎样减小损失？第二章 泵与风机第一节 功率、损失与效率一、功率电动机电动机联轴器联轴器泵与风机泵与风机流体流体PgPeP原动机损耗功率联轴器损耗功率泵与风机内部损耗功率原动机输入功率原动机功率轴功率有效功率1.有效功率Pe流体从泵与风机中实际有效得到的功率泵：风机：kW 1000VeHgqPkW 1000VepqP 2.轴功率P原动机传给泵与风机轴端上的功率由于各

2、种损失的存在Pe251.20.511.451.15121.3501.08二. 损失和效率 机械损失Pm 与叶轮转动相关，与流量无关 容积损失PV 经过叶轮与流体泄漏量相关 流动损失Ph 经过叶轮与输送流体量直接相关（一）机械损失和机械效率 是指在机械运动过程中克服摩擦所造成的能量损失。 轴与轴承及轴与轴端密封间的摩擦损失P 与轴承的结构型式、轴端密封的结构型式有关，约为轴功率的1%3%（机械密封1%，填料密封1.3%3%） P =（0.010.03）P 叶轮圆盘摩擦损失：叶轮前后盖板外表面与壳体内局部区域作循环流动的流体间的摩擦损失Pdf 约为轴功率的2%10%，是机械损失的主要部分 圆盘摩擦

3、系数-K 2232dfDuKP 降低机械损失的方法：尽可能降低叶轮圆盘摩擦损失 采用合理的结构 合理的转速和叶轮外径、叶轮级数、合理的叶轮与泵壳之间的间隙 保持叶轮及泵体内侧表面的光洁 机械损失的计算：Pm = P +Pdf 机械效率：m mmPPP- （二）容积损失和容积效率 部分已从叶轮中获得能量的流体从高压侧通过间隙向低压侧泄漏所引起的能量损失。 容积损失是由泄漏引起。 四种泄漏方式： 1. 叶轮入口与外壳密封环之间间隙中的泄漏 2. 平衡轴向力装置间隙中的泄漏 3. 轴端密封间隙中的泄漏 4. 多级泵级间间隙中的泄漏1. 叶轮入口与外壳密封环之间间隙中的泄漏 称为进出口泄漏损失或密封环

4、损失，是容积损失的主要部分p密封环间隙的泄漏量q1： A1间隙的环形面积： 1流量系数（圆环形）： H1密封环间隙两侧的能头差：p密封环泄漏的容积损失PV1： 21111HgAq 1bDAwl/b0.50.51 11guugppH8222121 11V1HgqP2. 平衡轴向力装置间隙中的泄漏 轴向力平衡装置带有径向间隙，允许少量流体从出口高压端泄漏到低压端平衡盘装置平衡鼓与平衡盘组合装置p通过平衡轴向力装置间隙的泄漏量q2： A2平衡间隙环形面积： 2流量系数，试验确定 H2平衡装置间隙两侧的能头差： p平衡装置径向间隙两端的压力差p密封环泄漏的容积损失PV2： 22222HgAq n2bD

5、AgpH2 22V2HgqP3. 轴端密封间隙中的泄漏 正常情况下，轴封出的泄漏q3比前两项泄漏小得多，这部分泄漏伴随的机械损失又称为轴封损失，记为PV3 4. 多及泵级间间隙中的泄漏p部分液体通过级间隔板与轴套间的间隙回到前级叶轮侧隙，形成级间泄漏。但是这些泄漏流体流经叶轮与导叶的侧隙后，又流经导叶和反导叶，经级间间隙流回前级叶轮，形成循环。p这部分泄漏不影响泵的流量，这种损失应归为圆盘摩擦损失。 容积损失和容积效率： 容积损失： P V= P V1+ P V2+ P V3 容积效率： 321VVVVmVmV )(qqqqqqqHqqgHgqPPPPPTT 减小泄漏量的方法： 维持动、静部件

6、间最佳间隙。 增大间隙中的流动阻力：p 增加密封的轴向尺寸，增大沿程阻力p 在间隙入口和出口采用节流措施，增大局部阻力p 采用不同形式的密封环 （三）流动损失和流动效率 指流体在泵与风机主流道（入口、叶轮、导叶、出口等）中流动时，由于流动阻力而产生的机械能损失。 三种流动损失：p 流体和各部分流道壁面间的摩擦阻力损失p 流道断面变化、转弯等引起的涡流损失（边界层分离、漩涡二次流和尾迹）p 由于工况改变，流量qV偏离设计之qVd时，叶轮入口流动角1与叶片安装角1a不一致所引起的冲击损失。 1. 摩擦阻力损失和扩散（涡流）损失 摩擦阻力损失： 涡流损失： 两项损失之和：2V1fqKh2V2jqKh

7、 2V3jhqKhh 2. 冲击损失hs 冲角：相对速度方向与叶片进口切线方向的夹角p 零冲角：qV=qVd ，1=1a，=0，hs=0p 正冲角：qVqVd ，10，漩涡在吸力面p 负冲角： qVqVd ，11a，=1a-10，漩涡在压力面 8 冲击损失hs: 流动损失： 流动效率：2VdV4s)(qqKhsjfhhhhhTTVVVmVmhVmh HHHgqHgqPPPPPPPPPPPe 减小流动损失的方法： 选用高效的叶轮及设计合理的流道形状。 严格制造工艺和检验精度，提高制造、安装、检修的质量。 保证叶轮及流道表面的粗糙度最低，尽可能减小摩擦损失。 严格控制在合理的流量范围内工作，以避免过大的冲击损失。（四）泵与风机的总效率 总效率: 关于风机的其他效率：关于风机的其他效率： 风机的总效率全压效率 风机的静压效率PpqstVstmVhmmVmVm PPPPPPPPPPPPPPee 风机的全压内效率和静压内效率p 全压内效率：p 静压内效率：p