2.1~2.6(水力学).ppt

1、第2章 叶片式泵和风机,重点和难点： 水泵定义及分类； 离心泵的工作原理； 离心泵的基本性能参数； *离心泵 装置工作扬程及设计扬程的计算方法； *离心泵装置定速运行工况点的图解及数解法； *比例律和切削律应用中遇到的两类问题的图解及数解法； *离心泵并联工作中四个模型的图解法； *离心泵并联工作数解法； 离心泵串连工作； *汽蚀产生的原因及过程； *水泵最大安装高度及汽蚀余量的确定。,一、水泵定义:水泵是输送和提升液体的机器。它把原动机的机械能 转化为被输送液体的能量，使液体获得动能或势能。 电能 机械能 压能（势能） 二、水泵分类： 水泵按其作用原理可分为以下三类： (1)叶片式水泵：它对

2、液体的压送是靠装有叶片的叶轮高速旋转而完成的。属于这一类的有离心泵、轴流泵、混流泵 (2)容积式水泵：它对液体的压送是靠泵体工作室容积的改变来完成的。一般使工作室容积改变的方式有往复运动和旋转运动两种。 (3)其它类型水泵：这类泵是指除叶片式水泵和容积式水泵以外的特殊泵。属于这一类螺旋泵、射流泵、水锤泵、水轮泵以及气升泵。,其中：以叶片式水泵结构简单，维修方便，在实际应用中最为广泛。 叶片式水泵中： 1、离心泵的特点小流量、高扬程。 2、轴流泵的特点大流量、低扬程。 3、混流泵的特点界于离心泵和轴流 泵之间。,2.1 离心泵工作原理与基本构造 叶片式水泵定义：是依靠叶轮的高速旋转以完 成其能量

3、的转换。 叶片式水泵分类：根据叶轮出水的水流方向可将叶片式水泵分为径向流、轴向流和斜向流三种； 径向流的叶轮称为离心泵，液体质点在叶轮中流动时主要受到的是离心力作用。 轴向流的叶轮称为轴流泵，液体质点在叶轮中流动时主要受到的是轴向升力的作用。 斜向流的叶轮称为混流泵，它是上述两种叶轮的过渡形式，液体质点在这种水泵叶轮中流动时既受离心力的作用，又有轴向升力的作用。,叶片式水泵图,离心泵的外观,离心泵,叶轮,IS型单吸离心泵,S型双吸离心泵,叶轮 1、固定式 2、半调节,ZLB型立式轴流泵,轴流泵,叶轮 1、低比速 2、高比速,混流泵,隔膜泵,螺杆泵,往复泵,旋涡泵,底阀和莲蓬头,弯管,离心泵,动

4、力机,压力管道,出水池,离心泵抽水装置及抽水过程,轴流泵装置及抽水过程,轴流泵,抽水过程： 电动机装在水泵的上层，用联轴器与水泵直接连接。水泵出水弯管与出水管路连接。泵运行时电动机带动叶轮在水中旋转，进水池的水从喇叭管进入叶轮后，经导叶体、出水弯管和出水管流入出水池。轴流泵抽水装置无需设置闸阀，停泵时断流设备也采用拍门。管路附件仅有 45弯头一只。,两个例子 1、在雨天，旋转雨伞，水滴沿伞边切线方向飞出，旋转的雨伞结水滴以能量，旋转的离心力把雨滴甩走，如图所示。,一、离心泵的工作原理,2、在垂直平面上旋转一个小桶，旋转的离心力给水以能量，旋转的离心力把水甩走，如图所示。,离心泵在启动之前，应先

5、用水灌满泵壳和吸 水管道，然后，驱动电机，使叶轮和水作高速旋转运动，此时，水受到离心力作用被甩出叶轮，经蜗形泵壳中的流道而流入水泵的压水管道，由压水管道而输入管网中去。在这同时，水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空，吸水池中的水便在大气压力作用下，沿吸水管而源源不断地流入叶轮吸水口，又受到高速转动叶轮的作用，被甩出叶轮而输入压水管道。这样，就形成了离心泵的连续输水 。,离心泵的工作原理,离心泵的工作原理,离心泵工作原理动画演示,离心泵工作原理说明,二、离心泵的特点 结构简单，不易磨损，运行平稳，噪音小，出水均匀，调节方便，效率高等 三、离心泵的基本构造 见上图1-5所示,2.2 离心泵的主要零

6、件 一、离心泵的分类 1、按工作叶轮数目分： 单级泵：泵轴上只有一个叶轮，图22 多级泵：泵轴上有两个或两个以上的叶轮。泵的总扬程为几个叶轮产生的沿程之和。2按工作压力分： 低压泵：压力低于100m水柱 中压泵：压力在100650m水柱 高压泵：压力高于650m水柱,3、按叶轮进水方式分： 单侧进水式泵：又叫单吸泵，图22，即叶轮上只有一个进水口 双侧进水式泵：又叫双吸泵，即叶轮两侧都有一个进水口，它的流量比单吸式泵大一倍，可以近似看作是两个单吸泵叶轮背靠背放在一起。P101图293，图25。 4、按泵壳结合缝形式分： 水平中开式泵：即在通过轴心线的水平面上开有结合缝 垂直结合面缝：即结合面与

7、轴心线相垂直,5、按泵轴位置来分类 卧式泵：泵轴位于水平位置 立式泵：泵轴位于垂直位置 6、按叶轮出来的水引向压出室的方式分类 蜗壳泵：水从叶轮出来后，直接进入具有螺旋型的泵壳 导叶泵：水从叶轮出来后，进入它外面设置的导叶，之后进入下一机或流入出水口。 7按用途分 油泵；水泵；凝结泵；循环水泵；排灰泵,IS型单级单吸离心泵,IS型水泵系单级单吸离心水泵，供输送清水及物理化学性质类似于水的液体之用。 主要用于工业及城市给水之用，也可用于农业灌溉。1、水温不超过80。2、被抽送液体的PH值为6-8。,IS型单级单吸离心泵,S型泵是单级双吸，卧式中开离心泵，供输送清水或物理化学性质类似于水的其它液体

8、之用。输送液体的温度不超过80，适合于工厂、矿山、城市、电站、农田排灌和各种水利工程。 型号意义： 200S63A 200 泵吸入口直径为200mm； S单级双吸离心泵； 63 扬程为63m； A 叶轮外径第一次 切割。,S型单级双吸离心泵,单级双吸中开离心泵,便拆式管道离心泵,DL型立式多级离心泵,叶轮,IS型单吸离心泵,S型双吸离心泵,二、离心泵的主要零件，作用材料和组成 1叶轮：了解叶轮作用，材料，组成，按吸入口分类，按盖板情况分类 2泵轴：了解泵轴作用，材料， 3泵壳：了解扩散管的作用，能量转化过程 4泵座：知道放气螺孔，测压螺孔，泄水螺孔以及放水螺孔的作用 5轴封装置：了解设置轴封装

9、置的原因；常用的轴封装置类型 6减漏环：了解减漏环的作用，形式 7轴承座：作用，分类；了解对于单级泵、多级泵轴向平衡力的平衡方法,单级单吸卧式离心泵 1一叶轮，2一泵轴；3一键，4一泵壳，5一泵座6一灌水孔，7一放水孔：8一接真空表孔，9一接压力表孔，10一泄水孔，1l一填料盒，12一减漏环，13一轴,单级单吸卧式离心泵基本构造,单级单吸卧式离心泵,单级单吸卧式离心泵,叶轮是离心泵的主要零件，叶轮的形状和尺寸是通过水力计算来决定的。选择叶轮材料时，除了要考虑离心力作用下的机械强度以外，还要考虑材料的耐磨和耐腐蚀性能。 目前多数叶轮采用铸铁、铸钢和青铜制成。叶轮一般可分为单吸式叶轮与双吸式叶轮两

10、种。 单吸式叶轮是单边吸水，叶轮的前盖板与后盖板呈不对称状。双吸式叶轮两边吸水。 叶轮盖板呈对称状，一般大流量离心泵多数采用双吸式叶轮 。,叶轮,双吸式叶轮 1-吸入口；2一轮盖； 3一叶片 4一轮毂；5一轴孔,单吸式叶轮 1-前盖板；2一后盖板；3一叶片 4一叶槽；5一吸入口；6轮毂； 7泵轴,叶轮,叶轮按其盖板情况可分封闭式叶轮、敞开式叶轮和半开式叶轮3种形式.,泵 轴,泵轴是用来旋转泵叶轮的，常用材料是碳素钢和不锈钢。泵轴应有足够的抗扭强度和足够的刚度，其挠度不超过允许值；工作转速不能接近产生共振现象的临界转速。,铸铁水泵配件、泵轴,泵键,泵 壳,泵壳通常铸成蜗壳形，其过水部分要求有良好

11、的水力条件。泵壳顶上设有充水和放气的螺孔，以便在水泵起动前用来充水及排走泵壳内的空气。,减漏环,减漏环,减漏环 （密封环）,叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处存在一个转动接缝，容易发生水的回流。产生容积损失。,1、泵壳；2、镶在泵壳上的减漏环； 3、叶轮；4、镶在叶轮上的减漏环,减漏环(承磨环) 叶轮吸入口的外圆与泵壳内壁的接缝处,轴封装置,泵轴穿出泵壳时，在轴与壳之间存在着间隙，如不采取措施，间隙处就会有泄漏。当间隙处的液体压力大于大气压力(如单吸式离心泵)时，泵壳内的高压水就会通过此间隙向外大量泄漏；当间隙处的液体压力为真空(如双吸式离心泵)时，则大气就会从间隙处漏入泵内，从而降低泵的吸水

12、性能。为此，需在轴与壳之间的间隙处设置密封装置，称之为轴封。目前，应用较多的轴封装置有填料密封、机械密封。,叶轮,水泵轴,固定部分与转动部分的间隙,轴封装置,压盖填料型填料盒 1轴封套；2填料；3水封管；4水封环；5压盖,轴封装置：泵轴与泵壳间 (1)填料密封,DY101型系列机械密封,机械密封,112型系列机械密封,ZHZ滑动轴承,滚动轴承,轴承座,ZML膜片及连轴器,联轴器,平衡孔 1 排出压力；2加装的减漏环 3平衡孔；4泵壳上的减漏环,轴向力平衡措施,IS型单级单吸离心泵,单级双吸离心泵,单级双吸离心泵结构图 1泵体；2 泵盖；3叶轮；4泵轴；5密度封环；6轴套：7填料盒；8填料；9水

13、封环；10压盖；11轴套螺母：12轴承体；13固定螺钉；14轴承体压盖；15滚动轴承；16联轴器；17轴承端；18挡水圈；19螺杆；20键,离心泵装置简图,三、轴流泵的基本组成,1、轴流泵的组成 轴流泵按泵轴的安装方式分为立式、卧式和斜式三种，它们的结构基本相同。目前使用较多的是立式轴流泵。主要零部件有：喇叭管、叶轮、导叶体、出水弯管、轴和轴承、填料函等。 2、轴流泵的工作原理 轴流泵是利用叶轮在水中旋转时产生的推力将水提升的，这种泵由于水流进入叶轮和流出导叶都是沿轴向的，故称轴流泵。如下图。,立式轴流泵结构图,叶轮 1、固定式 2、半调节,ZLB型立式轴流泵,四、混流泵 1、混流泵的工作原理

14、 混流泵是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵，它是靠叶轮旋转而使水产生的离心力和叶片对水产生的推力双重作用而工作的。 2、混流泵的构造 混流泵按其结构型式可分为蜗壳式和导叶式两种。蜗壳式混流泵有卧式和立式两种。目前生产和使用比较广泛的是卧式，立式多用于大型泵。蜗壳式混流泵的结构与单级单吸离心泵相似。导叶式混流泵的外形和结构与轴流泵相近，分卧式和立式两种。,3、混流泵各组成部分的名称及作用。,叶轮 1、低比速 2、高比速,混流泵,五、离心风机的主要零部件,六、轴流风机的主要零部件,2.3 水泵、风机的基本性能 一离心泵的六个基本性能参数 1流量Q： 定义：水泵在单位时间内所输送的液体数量 单位：m3

15、/h，m3/s，l/s等。 与叶轮结构、尺寸和转速有关。 2扬程H： 定义：单位重量液体通过水泵后所获得的能量，又叫总扬程或总水头。 与Q、叶轮结构、尺寸和n有关。 单位：m 3轴功率N 定义：原动机或电动机传给水泵泵轴上的功率。 单位：千瓦或马力,4效率 定义：水泵的有效功率与轴功率的比值100%容积损失，水力损失，机械损失 水泵有效功率Nu定义：单位时间内流过水泵的液体从水泵那得到的能量叫有效功率。 轴功率公式： 水泵运行电耗值计算：,5转速n 定义：水泵叶轮转动速度，每分钟转动次数 单位：r/min（10003000rpm；2900rpm常见） 6允许吸上真空高度Hs和汽蚀余量Hsv （

16、1）Hs：指水泵在标准状况下运转时，水泵所允许的最大的吸上真空高度，mH2O。反应离心泵吸水性能。 （2）Hsv：指水泵入口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸气压力的富裕能量。反应轴流泵，锅炉泵的吸水性能。,二、水泵名牌上数值的意义 表示水泵在设计流速下运转，效率最高时的流量，扬程，轴功率即允许吸上真空高度或汽蚀余量值。反应的是水泵效率最高点的各参数值。是该水泵设计工况下的参数值。,三、叶片式风机的主要性能参数 1风量（风机流量） 是指单位时间内所输送的气体体积。它可以用Qv 表示，常用单位为m3s或m3h ，m3/min。 当温度t0时，空气的密度为1.293 kgm3。 2、 风机的能头

17、称为全压或风压，包括静压和动压。 全压系指单位体积气体流过风机时所获得的总能量增加值，用符号表示，故风机的全压为,对风机来说，由于输送的是气体(可压缩性流体)，即使进出口风管直径相差不大，但流速仍可相差很大，因此，其动压改变较大，且在全压中所占的比例很大，有时甚至可达全压的50以上。而克服管路阻力要由静压来承担，因此风机的风压需要用全压及静压分别表示。 风机的动压为： 风机的静压为： 风机的全压，包括静压和动压两部分即： 3轴功率N、效率、转速 n与叶片式泵相同,2.4 离心泵、风机的基本方程式 了解以下几个问题： 一、流体在叶轮中是如何运动的？ 二、水泵按照叶片出水方向不同，分为哪几类？ 三

18、、实际工程中常采用离心泵叶轮，大部分是后弯式叶片，原因是什么？ 四、基本方程式推导 五、基本方程式讨论 六基本方程式讨论,一、叶轮中流体的运动规律 为讨论叶轮与流体相互作用的能量转换关系，首先要了解流体在叶轮内的运动，由于流体在叶轮内的运动比较复杂，为此作如下假设：叶轮中叶片数为无限多且无限薄，即流体质点严格地沿叶片型线流动，也就是流体质点的运动轨迹与叶片的外形曲线相重合；为理想流体，即无粘性的流体，暂不考虑由粘性产生的能量损失；流体作定常流动。,当叶轮带动流体作旋转运动时， 流体具有圆周运动(牵连运动)， 其运动速度称为圆周速度，用符 号u表示，其方向与圆周切线方 向一致，大小与所在半径及转

19、速 有关。 流体沿叶轮流道的运动，称相对 运动，其运动速度称相对速度， 用符号w表示，其方向为叶片的 切线方向、大小与流量及流道形 状有关。 流体相对静止机壳的运动，称绝 对运动，其运动速度称绝对速 度，用符号V表示，由这三个速 度向量组成的向量图，称为速 度三角形。,二、水泵按照叶片出水方向不同的分类 叶片出口安装角2确定了叶片的型式，一般叶片的型式有以下三种： 1、当2a90，叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，称为前弯式叶片。,（a) 后弯式 (90),（b)径向式 ( 90),（b) 前弯式 ( 90),离心泵叶片形状,三、离心泵为什么一般均采用为 2a=2035范围的后弯式叶片？ 1

20、、从压头性质看：后弯式叶片的动压头在总水头中所站比例较小，因而动压头在扩散部分变为静压头时伴随着能量损失。 2、从水泵消耗的功率来看：后弯式叶片的离心泵在流量与扬程变化时，功率变化较小，这样就给电动机提供了很好的工作条件。 3、从叶轮内部损失看，径向叶片和前弯式叶片槽道短，扩散角和弯曲度都较大，因而增加了水力损失，而后弯式相反较小。,四、对风机可根据不同情况采用三种不同的叶片型式，其原因如下： 除了前述原因说明可以采用后弯式叶片外。前弯式叶片有以下优点：当其和后弯式叶片的转速、流量及产生的能头相同时，可以减小叶轮外径D2，因此，可以减小风机的尺寸，缩小体积，减轻质量。又因风机输送的流体为气体，

21、气体的密度远小于液体，且摩擦阻力正比于密度，所以风机损失的能量远小于泵。鉴于以上原因，在低压风通机中可采用前弯式叶片，一般取2a=90155,假定条件： (1)液流是恒定流； (2)叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径处液流的同名速度相等。 (3)液流为理想液体，也即无粘滞性。,五、基本方程式推导（略）,恒定元流的动量方程对某固定点取矩，可得到恒定元流的动量矩方程 单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流出液体的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用于该控制面内所有液体质点的外力矩之和。,取进出口轮缘(两圆柱面)为控制面。 组成M的外力有： 1、叶片迎水面和背水面作用于水的压力P2及Pl；

22、2、作用叶轮进出口圆柱面上的水压力P3及P4，它们都沿着径向，所以对转轴没有力矩； 3、作用于水流的摩擦阻力P5及P6，但由于是理想液体，故不予考虑； 4、重力的合力矩等于零,1、对轮心取矩,2、叶轮对流体所作功率,3、理论扬程,2.4.3基本方程式的讨论 （1）为了提高水泵的扬程和改善吸水性能，取 90，既u=0 则 （2） 则增加转速(n)相加大轮径(D2)，可以提高水泵之扬程。,(3) 离心泵的理论扬程与液体的容重无关。但当输送不同容重的液体时，水泵所消耗的功率将是不同的。 (4) 水泵的扬程由两部分能量组成，一部分为势扬程(H1)，另一部分为动扬程(H2)，它在流出叶轮时，以比动能的形

23、式出现。,h水力效率; p修正系数。,2.4.4基本方程式的修正 假定1 基本满足。 假定2 “反旋现象”。 假定3 有水力损耗,2.5 离心泵装置的总扬程,离心泵基本方程式揭示了决定水泵本身扬程的一些内在因素。这对于水泵的设计、选型以及深入分析各个因素对泵性能的影响是很有用处的。然而，在水泵实际应用必然要与管路系统以及许多外界条件(如江河水位、水塔高度、管网压力等)联系在一起的。在下面的讨论中，把水泵配上管路以及一切附件后的系统称为“装置”。 水泵+动力机、传动设备水泵机组 +管道及附件 水泵装置,离心泵装置总扬程图,水泵的总扬程基本计算方法： 1、进出口压力表表示（校核） 2、用扬升液体高

24、度和水头损失表示（设计）,1、基本计算公式 Hd： 以水柱高度表示的压力表读数（m） Hv： 以水柱高度表示的真空表读数（m）,一、离心泵装置工作总扬程的确定,以吸水面0-0为基准面，列出进水断面11及出水断面22的能量方程式。则扬程为,2、公式推导:,pa-大气压力（MPA） PV-真空表读数（ MPA ） Pd-压力表读数（ MPA ）,因此，可以把正在运行中的水泵装置的真空表和压力表的读数相加，就可得该水泵的工作扬程。,1、基本计算公式: HST：水泵的静扬程（mH2O） h：水泵装置管路中水头损失之总和（mH2O）,二、离心泵装置工作总扬程的确定,列基准面00和断面11的能量方程式：,

25、2、公式推导:,同理：列断面22和断面33的能量方程式,Hss水泵的吸水地形高度； Hsd水泵的压水地形高度； 则：H HST+ h HST 水泵的静扬程,岸边取水泵房 ，如图，已知下列数据，求水泵扬程 水泵流量Q=120L/S，吸水管路L1=20m，压吸水管路L2=300m（铸铁管），吸水管径Ds=350m，压水管径Dd=300m，吸水井水面标高58.0m，泵轴标高60.0m，水厂混合池水面标高90.0m。 吸水进口采用无底阀的滤水网，90弯头一个，DN350X300渐缩管一个。 解 水泵的静扬程：HST90-58=32m 吸水管路中沿程损失：h1il (i可查给水排水设计手册)， h1 0

26、.0065X200.13mDN=350mm时，管中流速v11.25m/s DN=300mm时，管中流速v2 1.70m/s 吸水管路中局部损失(h2)：,例,图,2.6 叶片式泵 风机的特性曲线 什么是离心泵的特性曲线？ 一、泵与风机的功率、损失与效率 二、理论特性曲线定性分析 三实测特性曲线讨论（重点） 1、离心式泵与风机性能曲线分析 2、轴流式泵与风机性能曲线分析,水泵 风机的性能参数，标志着水泵风机的性能。水泵风机各个性能参数之间的关系和变化规律，可以用一组性能曲线来表达。对每一台水泵和风机而言，当水泵风机的转速一定时，通过试验的方法，可以绘制出相应的一组性能曲线，即水泵风机的基本性能曲

27、线。 一般以流量Q为横坐标，用扬程H、功率N、效率和允许吸上真空度Hs为纵坐标，绘QH、QN、Q、Q Hs曲线。,离心泵特性曲线,n一定,一、泵与风机的功率、损失与效率 从原动机输入的能量因为存在各种损失不可能全部传递给流体。这些损失用相应的效率来衡量，所以效率是体现泵与风机能量转换程度的一个重要经济指标。为了寻求提高效率的途径，需对泵与风机内部产生的各种能量损失进行分析。为此，本节将讨论各种功率、损失、效率及其相互关系。,一、功率 功率是指单位时间内所做的功。一般分为有效功率、轴功率与原动机功率。 1有效功率Nu 有效功率是单位时间内通过泵或风机的流体实际所得到的功率。 （泵） （风机） 2

28、轴功率N 轴功率是原动机传给泵或风机轴上的功率。 （泵） （风机）,3原动机功率NM 原动机功率系指原动机输出功率。 泵用下式计算： 风机用下式计算： 原动机输入功率。泵用下式计算： 风机用下式计算：,在选择原动机时要考虑过载，故应加一富裕量，因此选择原动机功率为: （泵） （风机） 式中 K电动机容量富裕系数,二、损失与效率 由泵与风机损失的性质可将其分为三种： 机械损失 容积损失 流动损失。 轴功率减去由这三项 损失所消耗的功率等 于有效功率,(一)机械损失和机械效率 机械损失主要包括轴端密封与轴承的摩擦损失及 叶轮前后盖板外表面与流体之间的圆盘摩擦损失两部分。轴端密封和轴承的摩擦损失与轴

29、端密封和轴承的结构型式以及输送流体的密度有关。这项损失的功率约为轴功率的1一5，大中型泵中多采用机械密封、浮动密封等结构，轴端密封的摩擦损失就更小。 圆盘摩擦损失是因为叶轮在壳体内的流体中旋转，叶轮两侧的流体，由于受离心力的作用，形成回流运动，此时流体和旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失。由于这种损失直接损失了泵和风机的轴功率，因此归属于机械损失。这项损失的功率约为轴功率的2一10，是机械损失中的主要部分。总的机械损失功率Pm为,机械损失用机械效率m来衡量。,(二)容积损失和容积效率 泵与风机由于转动部件与静止部件之间存在间隙，当叶轮转动时，在间隙两侧产生压力差，因而使部分由叶轮获得能量的流体从

30、高压侧通过间隙向低压侧泄漏，这种损失称为容积损失或泄漏损失。 容积损失主要发生在以下一些地方：叶轮人口与外壳密封环之间的间隙；平衡轴向力装置与外壳间的间隙和轴封处的间隙等。但主要是叶轮入口与外壳密封环之间及平衡装置与外壳之间的容积损失。 容积损失用容积效率v来衡量.,(三)流动损失和流动效率 流动损失发生在吸人室、叶轮流道、导叶和壳体中。流体和各部分流道壁面摩擦会产生摩擦损失；流道断面变化、转弯等会使边界层分离、产生二次流而引起扩散损失；由于工况改变，流量qv偏离设计流量qvd时，入口流动角1与叶片安装卢al不一致会引起冲击损失. 影响泵与风机效率最主要的因素是流动损失，即在所有损失中，流动损

31、失最大。流动损失用流动效率h来衡量。,(四)泵与风机的总效率 泵与风机的总效率等于有效功率与轴功率之比，即 风机的总效率又称全压效率。因为风机的动压在全压中占较大比例，故有静压效率。 由上述分析可知，泵与风机的总效率等于流动效率、容积效率和机械效率三者的乘积。 因此，要提高泵与风机的效率就必须在设计、制造及运行等各方面注意减少机械损失、容积损失和流动损失。离心式泵与风机的总效率视其容量、型式和结构而异，目前离心泵总效率约在0.600.90 的范围，离心风机约在0.700.90 的范围内，高效风机可达0.90以上。轴流泵的总效率V约为0.700.89，大型轴流风机可达0.90 左右。,三理论特性

32、曲线分析（略）,QT泵理论流量(m3s)。也即不考虑泵体内容积损失(如漏泄量、回流量等)的水泵流量； F2叶轮的出口面积(m2)； C2r叶轮出口处水流绝对速度的径向分速(ms)。,90 (1)直线QT-HT (2)直线I (3)扣除水头损失() 摩阻、冲击 (4)扣除容积损失(Q-H线),（1）水力效率h：泵体内两部分水力损失必然要消耗一部分功率，使水泵的总效率下降。 （2）容积效率v：在水泵工作过程中存在着泄漏和回流问题，存在容积损失。 （3）机械效率M：机械性的摩擦损失 总效率,结论：目前离心泵的叶轮几乎一律采用后弯式叶片(20-30左右)。这种形式叶片的特点是随扬程增大，水泵的流量减小

33、，因此，其相应的流量Q与轴功率N关系曲线(Q-H曲线)，也将是一条比较平缓上升的曲线，这对电动机来讲，可以稳定在一个功率变化不大的范围内有效地工作。,四实测特性曲线讨论（重点） 1、离心泵与风机性能曲线讨论 （1）QH曲线中掌握： 特性曲线的特点：下倾的抛物线型（QH曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少；） 水泵高效段范围：在效率最高点左右大约10范围内；泵与风机在此区域内工作最经济。 给定的流量下，均有一个与之对应的扬程H 或全压p，功率N 及效率值，这一组参数，称为一个工况点。最高效率所对应的工况点，称最佳工况点，它是泵与风机运行最经济的一个工况点。,在最佳工况点左右的区域(

34、一般不低于最高效率的0.850.9)称为经济工作区或高效工作区，泵与风机在此区域内工作最经济。为此，制造厂对某些泵与风机常提供高效区域的性能曲线。以便用户使用时，使其在高效工作区内运行，以提高泵与风机的运行经济性。,（2）QN曲线中掌握： 曲线特点：离心泵的功率曲线是一上升的曲线，即功率随流量的增加而增加。当流量为零时，其轴功率最小，约为额定功率的 30 左右。 为什么水泵空载运行时间不能过长？ 这时，空载功率主要消耗在机械损失上，如旋转的叶轮与流体的摩擦，使水温迅速升高，会导致泵壳变形、轴弯曲以致汽化，因此，为防止汽化，一般不允许在空转状态下运行或不能空载运行时间太长。,闭闸启动的概念： 在

35、空转状态时，轴功率(空载功率)最小，一般为设计轴功率的30左右，为避免启动电流过大，原动机过载，所以离心式的泵与风机要在阀门全关的状态下启动，待运转正常后，再开大出口管路上的调节阀门，使泵与风机投入正常的运行。 选择和水泵配套的电动机的功率应注意事项?,（3）流量与效率曲线：曲线变化趋势都是从最高效率点向两侧下降。离心泵的效率曲线变化比较平缓，高效区范围较宽，使用范围较大。 （4）流量与允许吸上真空度的曲线： 离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条 下降的曲线。 而离心泵流量与汽蚀余量(HSV或h)曲线是一条上升的曲线。 水泵的实际吸水真空值必须小于QHS曲线上的相应值，否则，水泵将会产生气蚀现象。 （5）