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1、,第三节 离心泵的相似理论和比转数,3-3 离心泵的相似理论和比转数,对泵设计、研究和使用有重要意义 新产品设计时 需要在其指导下进行模型试验,以便验证和改进设计 在现有的产品资料基础上,利用相似关系来设计新泵,是快捷、可靠的设计方法 根据相似理论,可以了解泵在改变转速或线性尺寸时性能参数的变化关系。 用相似理论可推导出离心泵的相似准则数比转数,作为离心泵进行分类的依据,3-3-1离心泵的相似条件,确定两台泵液体流动相似,必须满足三个条件: 1. 几何相似 两泵过流部分各相应的几何尺寸比值相等, 2. 运动相似 两泵各对应点的相应速度方向相同,比值相等 几何相似是运动相似的前提 几何相似不一定
2、运动相似,而运动相似则必定几何相似 如果几何相似,又运动相似,即两泵工况相似,3-3-1离心泵的相似条件,3动力相似 两台泵在对应流体质点上同名力方向相同,比值相等。 流体主要受惯性力、粘性力、重力和压力的作用 只要前两种力相似就认为满足了动力相似的要求 由流体力学,惯性力和粘性力的相似准则是雷诺数Re。 离心泵的Re=D2u2。 试验证明,在输送水或粘度不是特别大的油时,一般Re105,阻力系数与Re无关。 两台泵只要几何相似和运动相似一般都认为能满足动力相似的要求。,3-3-2离心泵的相似定律,两台满足相似三条件的离心泵,存在以下关系。 1,流量相似关系 几何相似的泵叶轮出口排挤系数相等
3、如果尺寸比值不是很大,满足相似三条件的离心泵v = v 即可得:,3-3-2离心泵的相似定律,2. 扬程相似关系 3. 功率相似关系 上式表达了满足相似三条件的离心泵各主要性能参数间的关系,称为相似三定律。,考虑题,47. 离心泵阻漏环有哪几种常用形式?使用时有何要求?磨损后应如何修理 48两台离心泵串、并联使用时应满足什么基本条件? 49离心泵的扬程与哪些因素有关? 50离心泵常见的引水方法有哪几种? 51离心泵汽蚀的原因是什么?说出几种减小离心泵汽蚀的措施? 52离心泵的轴向推力是怎样产生的?与哪些因素有关?有哪几种平衡方法?,选择题,离心泵调节流量方法中经济性最差的是 调节。 A 节流
4、B 回流 C 变速 D 视具体情况而定 离心泵理论上径向力不平衡的是_: A.导轮非设计工况 B.蜗壳泵流量大于设计工况 C.蜗壳泵流量小于设计工况 D. B和C 会使离心泵流量增大的是 。 A 排出容器液面升高 B 排出压力增大 C 输油温度适当升高 D 输水温度升高 离心泵输油时油温下降不会导致 A 流量减小 B 效率降低 C 吸入压力降低 D 功率明显增大 下列泵中适合采用节流调节的泵是 。 A 水环泵 B 喷射泵 C 旋涡泵 D 离心泵,3-3-2离心泵的比转数,一个只包含泵的设计参数Q、H、n,而不包括几何尺寸D2的相似准则,称为比转数ns,即: 可知,满足相似三条件的离心泵,比转数
5、ns相等 比转数通常指其额定工况的比转数。 我国所用的单位是: 转速nrmin; 流量Q m3s: 扬程H m,表3-2 叶轮式泵比转数的分类表,3-3-3 叶轮式泵比转数的分类,ns不同的泵从叶轮形状到泵性能都有较大变化。 (1) 小ns的泵叶轮径向剖面叶型较“窄长” 即D2/D。及D2/B的比值较大 叶片呈圆柱形 中等ns的泵叶片进口扭曲 高ns泵叶轮叶型比较“宽短” 即D2/D。及D2/B的比值较小,叶片进、出口都扭曲 根据叶片形状和D2D。比值,可大致判断泵的ns范围。 (2)转速相同时 ns小的泵HQ比值较大,即H相对较高,Q相对较小 ns大的泵HQ比值较小。,3-3-3 叶轮式泵比转数的分类,(3) ns相同的泵特性曲线形状相似 低ns的泵H一Q曲线较平坦, PQ曲线则较陡 适合节流调速,适合要求Q变化大而H变化小的场合,如锅炉给水泵、凝水泵 适合封闭起动,敞口运行容易过载。 随ns增大,H一Q线下降变陡,P一Q线上升变缓 混流泵和轴流泵的P一Q曲线甚至向下倾斜 随着ns增大,高效率工作区变窄。 知道ns ,其叶轮叶型和性能曲线的特点也可知 窄长叶型。 ns小,Q不大H高,H线平, P陡,高效区宽宜节流。,
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