叶片式泵与风机的性能-叶片式泵与风机的性能曲线及分析

叶片式泵与风机的性能曲线及分析泵与风机的性能参数归类：①工作性能参数——n、qv、H（p）、P②经济性能参数——η③汽蚀性能参数——［Hs］或［Δh］工况——某一流量qv及与其对应的转速n、扬程H（全压p）、轴功率P、效率η等这一组性能参数

，反映了各参数之间的相互制约关系性能——主要是指性能参数之间的对应关系和变化的规律，即工况变化的组合叶片式泵与风机的性能曲线及分析一、性能曲线的概念在转速和输送流体的密度(轴流式还有叶片安装角)一定时，泵与风机的扬程（全压）、轴功率、效率等随流量而变化的一组关系曲线泵的性能曲线：扬程与流量的关系曲线，H-qv轴功率与流量的关系曲线，P-qv效率与流量的关系曲线，η-qv允许汽蚀余量或允许吸上真空高度与流量的关系曲线，[NPSH]-qv或用[HS]-qv一、性能曲线的概念风机的性能曲线：全压与流量的关系曲线，p-qv轴功率与流量的关系曲线，P-qv全压效率与流量的关系曲线，用η-qv表示静压与流量的关系曲线，用pst-qv表示静压效率与流量的关系曲线，用ηst-qv表示二、性能曲线的获得（理论、实验）理论分析法绘制性能曲线1、理想的性能曲线运行中流量增加时，前弯式原动机超载的可能性要比径向型风机大得多，而后弯叶型几乎不会发生原动机超载的现象理论分析法绘制性能曲线2、理论分析法绘制性能曲线有限叶片数的影响实际流体各种流动损失的影响

流动损失的结果使得能头降低容积损失的结果使得流量减小机械损失不影响H-qv曲线后弯式叶轮二、性能曲线的获得（理论、实验）实验方法绘制性能曲线1、水泵试验装置扬程数据的测定：金属压力表或真空表，U形管压计流量数据的测定：三角堰、矩形堰；浮子流量计，涡轮流量计；标准孔板、喷嘴和文丘里管流量计；卡门涡街流量计，声波流量计，电磁流量计轴功率数据的测定：测功电机；数字式转矩测量仪（扭矩仪）；功率表（测量电机输入功率）等转速的测定：手持机械转速表；频闪测速仪；数字式转速仪等水泵性能曲线测量装置二、性能曲线的获得（理论、实验）实验方法法绘制性能曲线2、风机试验装置风压数据的测定一般采用液柱式测压计流量数据的测定：皮托管（在断面上测出若干点处的流速，取其平均值即得平均流速，而测点布置一般采用等分面积法）

风机性能曲线测量装置1—集流器，2—叶轮，3—排风管道，4—锥形节流阀，5—静压测管，6—皮托管二、性能曲线的获得（理论、实验）二、性能曲线的获得（理论、实验）实验方法法绘制性能曲线2、风机试验装置二、性能曲线的获得（理论、实验）实验方法法绘制性能曲线3、试验方法以离心式泵与风机为例，从出口阀门全关态开始，并记录流量qv=0时的压力表、功率表、真空表及转速的读数，算得试验曲线上的第一点。逐渐开启阀门，增加流量，待稳定后开始记录该工况下的各种数据离心泵性能曲线二、性能曲线的获得（理论、实验）实验方法法绘制性能曲线4、性能曲线说明性能曲线的物理含义——任一条曲线反映了在给定“n”、“ρ”时，该参数与流量之间的对应关系和其随流量而改变的特点（规律）混流泵性能曲线二、性能曲线的获得（理论、实验）相关概念工况点：工况的数学表达最佳工况点：效率最高点（泵与风机铭牌上所标示）额定工况点：同最佳工况设计工况点：同最佳工况空载工况点：流量为0时的工况（出口门未开）经济工况区（高效工况区）：在最佳工况点左右的区域（一般不低于最高效率的90%）三、性能曲线的用途及局限性用途：用户选择泵与风机、了解泵与风机的性能及经济合理地使用泵与风机的依据局限性：一组性能曲线反映的是给定的泵或风机在给定转速下输送给定流体时的性能四、叶片式泵与风机的性能特点离心式（后弯式叶轮为例）1、H-qv曲线较为平坦，即流量增大时，扬程（全压）下降缓慢。一般离心风机及扬程高流量小的离心泵的H(p)-qv性能曲线具有驼峰2、P-qv性能曲线是一条上升曲线，功率随流量的增加而增加，qv=0时轴功率最小，因此离心式泵与风机应空负荷启动，即关门启泵3、η-qv性能曲线的顶部较平坦，即高效工况区域宽四、叶片式泵与风机的性能特点离心式（后弯式叶轮为例）4、离心式三种典型的H（p）-qv性能曲线陡降型：特点——扬程的变化对流量的影响较小电厂中的应用——循环水泵平坦型：特点——流量的变化对扬程的影响较小电厂中的应用——锅炉给水泵、凝结水泵驼峰型：特点——扬程随流量的变化是先增加后减小，存在扬程最大值Hk，qv<qvk时，为不稳定工作段，会导致泵与风机工作不稳定应用——尽量避免使用四、叶片式泵与风机的性能特点轴流式1、H（p）-qv性能曲线是一条陡降的倒S形急剧下降曲线qvd→qvc，流体进入叶栅的入流角减小，翼型的冲角增大，压头升高qvc→qvb，冲角已增大到使翼型上产生脱流而造成失速现象，升力系数降低，压头下降qvb继续减小，产生二次回流，压头升高四、叶片式泵与风机的性能特点轴流式2、P-qv曲线是一条下降趋势的曲线，为避免原动机过载，轴流式泵与风机启动时管路中的阀门应全开3、η-qv曲线为尖顶，高效区工况窄失速现象的尾涡损失和二次回流的撞击损失使效率急剧下降五、叶片式泵与风机性能比较H-qv曲线，随着流量的增加，离心式泵与风机的扬程下降缓慢，比较适用于流量变化时要求扬程改变小的场合；而轴流式泵与风机的扬程下降迅速，宜用于扬程变化大时要求流量变化小的场合；混流式则介于离心式和轴流式入之间P-qv曲线，离心式泵与风机的曲线随流量的增加逐渐上升，混流式泵与风机的曲线接近水平，而轴流式泵与风机的曲线随着流量的增加急剧下降η-qv曲线，离心式泵与风机的比较平坦，高效工况区宽。随着由离心式向轴流式过渡，η-qv曲线越来越陡，高效区越来越窄五、叶片式泵与风机性能比较六、影响泵与风机性能的因素泵与风机的结构形状叶片进口安装角β1y叶片进口边的位置叶轮外径D2离心式叶轮出口宽度b2叶片出口安装角β2y叶片数Z和叶片包角θ多级离心泵导叶进口面积密封环与叶轮间的间隙，对泵的性能影响较大。间隙大，泵的泄漏量增加，能头和流量减小，功率增大，效率降低六、影响泵与风机性