第二章-流体输送机械第二次课

会计学1第二章-流体输送机械(第二次课

变化趋势：离心泵的扬程在较大流量范围内是随流量增大而减小的。不同型号的离心泵，Ｈ－qV曲线的形状有所不同。1、Ｈ－qv曲线（扬程-流量曲线）第1页/共26页

变化趋势：Ｎ随qv的增大而增大。显然，当qv=0时，泵轴消耗的功率最小。启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。2、Ｎ－qv曲线（轴功率-流量曲线）第2页/共26页η-Q曲线上，效率随流量增大先提高后下降。泵在某一点下操作，其效率最高，故该点为离心泵的设计点，也称为最为经济点。3、η－qv曲线（效率-流量曲线）第3页/共26页泵在最高效率点条件下操作最为经济合理，但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区。高效率区的效率应不低于最高效率的92%左右。注：泵在铭牌上所标明的都是最高效率点下的流量，压头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。泵的高效率区第4页/共26页

上式称为比例定律，当转速变化小于20%时，可认为效率不变，用上式进行计算误差不大。当转速由n1改变为n2时，其流量、压头及功率的近似关系为：

4、影响离心泵性能的因素和性能换算(1)、离心泵的转速对特性曲线的影响第5页/共26页

上式称为切割定律。

当叶轮直径变化不大，转速不变时，叶轮直径、流量、压头及功率之间的近似关系为：(2)、叶轮直径对特性曲线的影响第6页/共26页泵生产部门所提供的特性曲线是用清水作实验求得的。当所输送的液体性质与水相差较大时，要考虑粘度及密度对特性曲线的影响。(3)、物理性质对特性曲线的影响第7页/共26页所输送的液体粘度愈大，泵体内能量损失愈多。泵的扬程、流量减小，效率下降，而轴功率则增大。3.1粘度的影响3.2密度的影响密度仅对轴功率有影响。第8页/共26页Hgpa1100p1<pa,p1

有一定真空度，真空度越高，吸力越大,Hg

越大。

当p1

小于一定值后(p1<pv,pv

为环境温度下液体的饱和蒸汽压)，将发生气蚀现象。

1、气蚀现象五、离心泵的安装高度和气蚀现象“气缚”现象第9页/共26页（1）离心泵的安装高度为避免发生气蚀现象，应限制p1不能太低，或Hg不能太大，即泵的安装高度不能太高。2、安装高度第10页/共26页（2）离心泵的允许安装高度第11页/共26页允许吸上真空高度Hs若泵入口处所允许的最低压强以真空度表示，且以液柱计量，即为允许吸上真空高度，有：Hs与泵的结构、液体的物化特性等因素有关。一般，Hs<5~7mH2O。式中pa—大气压，N/m2

ρ—被输送液体密度，kg/m3第12页/共26页Hgp01100如何用允许吸上真空高度确定泵的安装高度？第13页/共26页Hg

—

泵的允许安装高度；u2/2g

—

进口管动能；∑Hf

—

进口管阻力;Hs

—

允许吸上真空高度，由泵的生产厂家给出。取截面0-0，1-1，并以截面0-0为基准面，在两截面间柏努利方程，可得若贮槽为敞口，则p0为大气压pa，则有第14页/共26页

泵制造厂只能给出Hs值，而不能直接给出Hg值。因为每台泵使用条件不同，吸入管路的布置情况也各异，有不同的u2/2g

和∑Hf

值，所以，只能由使用单位根据吸入管路具体的布置情况，由计算确定Hg。问题：泵制造厂能直接给出泵的安装高度吗？第15页/共26页式中Hs’—操作条件下输送水时允许吸上真空高度，mH2O；

Hs

—泵样本中给出的允许吸上真空高度，mH2O；

Ha

—泵工作处的大气压，mH2O；

pv

—泵工作温度下水的饱和蒸汽压，Pa；

0.24—样本中标定条件下水的饱和蒸汽压，mH2O。

原因：在泵的说明书中给出的Hs是大气压为10.33mH2O，水温为20℃状态下的数值。如果泵的使用条件与该状态不同时，则应把样本上所给出的Hs值，按下式换算成操作条件下的Hs’值。

泵允许吸上真空高度的换算第16页/共26页泵安装地点的海拔越高，大气压力越低，允许吸上真空高度就越小。海拔高度↑，液体温度↑→Hg↓输送液体的温度越高，所对应的饱和蒸汽压就越高，这时，泵的允许吸上真空高度也就越小。第17页/共26页

汽蚀余量是指离心泵入口处，液体的静压头p1/ρg与动压头u12/2g之和超过液体在操作温度下的饱和蒸汽压头pv/ρg的某一差值，即汽蚀余量式中NPSH

—汽蚀余量，m；

pv—操作温度下液体饱和蒸汽压，N/m2。第18页/共26页

为避免发生汽蚀，离心泵入口的压强不能低于一最小值p1允，此时对应的汽蚀余量即为允许汽蚀余量：允许汽蚀余量泵在操作时，实际的汽蚀余量应大于允许汽蚀余量。第19页/共26页

将上述方程合并可导出允许汽蚀余量NPSH允与允许安装高度Hg之间关系为p0为液面上方的压力，若为敞口液面则p0=pa。如何利用气蚀余量确定泵的安装高度？只要已知允许吸上真空高度Hs与允许汽蚀余量中的任一个参数，均可确定泵的安装高度。第20页/共26页例某台离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=6m，现将该泵安装在海拔高度为500m处，若夏季平均水温为40℃。问修正后的Hs’应为多少？若吸入管路的压头损失为1mH2O，泵入口处动压头为0.2mH2O。问该泵安装在离水面5m高度处是否合适？已知水温为40℃时，pv=7.36kPa；查表得Ha=9.74m。Ｈｇ第21页/共26页解:换算成操作条件下的Hs’值：第22页/共26页泵的允许安装高度为:

Hｇ=Hs’－u12/2g－ΣHf=4.9－0.2－1=3.7m<5m故泵安装在离水面5m高度处不合