《流体力学与流体机械 第2版》课件 第十一章 泵与风机的相似理论_第1页
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1第十一章

泵与风机的相似理论力学相似——几何相似，运动相似，动力相似，边界条件与初始条件等第一节泵与风机的相似条件一、几何相似通常选择叶轮外径为特征尺寸D2λl为相应线性比例尺2二、运动相似λv为线性比例尺三、动力相似动力相似是指模型和原型中相对应点的各种力的方向相同、大小成同一比例。佛劳德数（内流），雷诺数（自动模化），欧拉数（自动满足）。因此动力相似在泵与风机内不考虑。3第二节

泵与风机的相似定律相似工况下模型和原型性能参数之间的关系又称相似定律。相似工况：当原型性能曲线上某一点工况点A与模型性能曲线上工况点A’所对应的流体运动相似，也就是相应的速度三角形相似，则A与A’两个工况为相似工况。几何相似的泵与风机，在相似的工况下运行时，其流量之比与几何尺寸之比的三次方成正比，与转速比的一次方成正比，与容积效率比的一次方成正比。4二、扬程（全压）相似关系泵：扬程之比与几何尺寸比的平方成正比，与转速比的平方成正比，与水力效率比的一次方成正比风机5三、功率相似关系轴功率的相似关系为：其功率之比与几何尺寸比的五次方成正比，与转速比的三次方成正比，与密度比的一次方成正比，与机械效率比的一次方成正比6若模型与原型的转速和几何尺寸相差不大，可以认为在相似工况下运行时，各种效率相等，则流量、扬程（全压）、功率相似关系可以简化为7四、相似定律的特例1.改变转速时各参数的变化----比例定律2.改变叶轮直径D时各参数的变化----切割定律3.改变密度时参数的变化---只有全压与功率变化8第三节

比转数流量qV、扬程H以及转速n在内的综合相似特征数，这个特征数称为比转数一、泵的比转数将两式相除并开四次方得即比转数：China9二、风机的比转数与泵的比转数公式完全相同，只是将扬程改为全压。三、比转数公式的说明1）判别比转数为最优工况下的。2）比转数是由单级单吸入叶轮为标准，双吸泵流量取一半，多级泵扬程取单级扬程。3）比转数是一个相似准则数，即几何相似的泵与风机在相似工况下其比转数相等。比转数相等的泵与风机不一定相似，因为同一比转数的泵或风机，可以设计成不同的型式。4）比转数是有量纲的。10四、比转数的应用1）比转数反映了某系列泵或风机性能上的特点。2）比转数反映了该系列泵或风机结构上的特点。3）比转数反映了性能曲线的变化趋势。比转数大体表征了泵与风机的性能和结构状况。比转数反映了泵与风机的性能、结构型式和使用上的一些列特点，通常将比转数作为泵与风机分类的重要依据。11

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