流體機(jī)械(第一章)

1、第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)的分類及原理泵與風(fēng)機(jī)的分類及原理1-1 泵與風(fēng)機(jī)國民經(jīng)濟(jì)中地位與作用泵與風(fēng)機(jī)國民經(jīng)濟(jì)中地位與作用1-2 泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理1-3 泵與風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)泵與風(fēng)機(jī)的主要參數(shù) 流體機(jī)械：包括原動機(jī)和工作機(jī)。流體機(jī)械：包括原動機(jī)和工作機(jī)。 工作機(jī)：水泵、風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)。工作機(jī)：水泵、風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)。 原動機(jī)：原動機(jī)：水輪機(jī)水輪機(jī)、汽輪機(jī)汽輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)風(fēng)力機(jī)、氣動工具氣動工具； （以水、汽、風(fēng)、氣為動力，將其能量轉(zhuǎn)為機(jī)械能）（以水、汽、風(fēng)、氣為動力，將其能量轉(zhuǎn)為機(jī)械能） （將機(jī)械能轉(zhuǎn)為流體的能量。包括壓力能和動能）。（將機(jī)械能轉(zhuǎn)為流體的能量。包括壓力

2、能和動能）。 緒緒 論論提高液體（氣體）機(jī)械能的機(jī)械稱為泵（風(fēng)機(jī)）。提高液體（氣體）機(jī)械能的機(jī)械稱為泵（風(fēng)機(jī)）。1-1 泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 緒緒 論論0-0-攔河大壩：提高了上游攔河大壩：提高了上游 水位，增大了水的位能；水位，增大了水的位能；5-5-進(jìn)水道閥門；進(jìn)水道閥門；3-3-水輪：水沿進(jìn)水道沖泄水輪：水沿進(jìn)水道沖泄 下來，將水的位能傳遞下來，將水的位能傳遞 給水輪；給水輪；4-4-發(fā)電機(jī)：水輪帶動水輪發(fā)電機(jī)：水輪帶動水輪機(jī)組轉(zhuǎn)動，并使發(fā)電機(jī)機(jī)組轉(zhuǎn)動，并使發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電。（5）1-1

3、-泄洪口：防洪及調(diào)節(jié)水泄洪口：防洪及調(diào)節(jié)水位。位。小知識：船閘小知識：船閘（0）2-2-攔河大壩斷面攔河大壩斷面; ;（1）（2）（5）（3）水的位能轉(zhuǎn)變水輪機(jī)的機(jī)械能水的位能轉(zhuǎn)變水輪機(jī)的機(jī)械能 緒緒 論論蒸汽在噴嘴蒸汽在噴嘴4 4中發(fā)生膨脹，壓力降中發(fā)生膨脹，壓力降低，速度增加，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽坏?，速度增加，熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?；高速汽流沖擊動葉片高速汽流沖擊動葉片3 3，推動葉輪推動葉輪2 2旋轉(zhuǎn)做功，并將蒸汽的動能變成旋轉(zhuǎn)做功，并將蒸汽的動能變成軸軸1 1旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。整套轉(zhuǎn)子的葉輪整套轉(zhuǎn)子的葉輪風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變風(fēng)力機(jī)的機(jī)械能風(fēng)的動能轉(zhuǎn)變風(fēng)力機(jī)的機(jī)械能壓氣壓力能轉(zhuǎn)變氣動工具機(jī)械能壓氣

4、壓力能轉(zhuǎn)變氣動工具機(jī)械能壓汽的熱能先轉(zhuǎn)變成動能，壓汽的熱能先轉(zhuǎn)變成動能，再轉(zhuǎn)變成汽輪機(jī)機(jī)的機(jī)械能再轉(zhuǎn)變成汽輪機(jī)機(jī)的機(jī)械能 緒緒 論論 流體機(jī)械的應(yīng)用：流體機(jī)械的應(yīng)用：是國民經(jīng)濟(jì)各部門使用的是國民經(jīng)濟(jì)各部門使用的通用機(jī)械通用機(jī)械。 廣泛應(yīng)用在煤炭、石油、鋼鐵、化工、造船、水利、廣泛應(yīng)用在煤炭、石油、鋼鐵、化工、造船、水利、 輕工、電力等國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中。輕工、電力等國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中。 農(nóng)業(yè)灌溉與排澇：農(nóng)業(yè)灌溉與排澇： 離心泵離心泵、軸流泵軸流泵。 城市給排水工程：城市給排水工程：抽水、一級泵站、水廠、增壓泵站、抽水、一級泵站、水廠、增壓泵站、 用戶提壓設(shè)備等要使用大量的用戶提壓設(shè)備等要使

5、用大量的水泵水泵。 電力工業(yè)電力工業(yè)：主要是水輪機(jī)發(fā)電和汽輪機(jī)發(fā)電。主要是水輪機(jī)發(fā)電和汽輪機(jī)發(fā)電。 全國發(fā)電量的約全國發(fā)電量的約1/3用來驅(qū)動工作機(jī)。用來驅(qū)動工作機(jī)。 泵與風(fēng)機(jī)在發(fā)電廠中有非常泵與風(fēng)機(jī)在發(fā)電廠中有非常重要性的地位重要性的地位。 采礦工業(yè)采礦工業(yè)：水、塵、有害氣體。水、塵、有害氣體。用泵用泵、風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)壓縮機(jī)； 緒緒 論論 鋼鐵工業(yè)鋼鐵工業(yè)：冶煉需要空氣和氧氣來提高溫度，同時對冶煉需要空氣和氧氣來提高溫度，同時對 物件要進(jìn)行冷卻。要使用大量的泵、物件要進(jìn)行冷卻。要使用大量的泵、風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)； 化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)：參與化學(xué)反映的原料大多為氣體和液體，參與化學(xué)反映的原料大多為氣體和液

6、體， 泵和泵和壓縮機(jī)壓縮機(jī)稱為稱為化工廠化工廠心臟；心臟； 采暖采暖、工業(yè)通風(fēng)工業(yè)通風(fēng)、空調(diào)空調(diào)、降塵降塵、消防消防、污水處理污水處理：大：大量的量的泵泵（泵泵2）和）和風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)。 石油工業(yè)石油工業(yè)：石油開采、輸送用大量的石油開采、輸送用大量的潛油泵潛油泵、注水泵、注水泵、 管道泵；管道泵； 緒緒 論論有“亞洲第一斜軸泵”之稱的河套灌區(qū)紅圪卜揚水站的斜軸泵。曾經(jīng)是黃河流域超量用水大戶曾經(jīng)是黃河流域超量用水大戶的內(nèi)蒙古自治區(qū)八百里河套灌的內(nèi)蒙古自治區(qū)八百里河套灌區(qū)，近年來在農(nóng)業(yè)開發(fā)中注重區(qū)，近年來在農(nóng)業(yè)開發(fā)中注重發(fā)展節(jié)水灌溉，增糧不增水，發(fā)展節(jié)水灌溉，增糧不增水，初步建成優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、初步建

7、成優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、低耗的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)示范區(qū)低耗的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)示范區(qū) 。 緒緒 論論依靠汽在系統(tǒng)中流動，實現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換，為發(fā)電機(jī)提供足夠的機(jī)械能，實現(xiàn)機(jī)械能與電能間的轉(zhuǎn)換。風(fēng)機(jī)：分別維持著空氣、煙氣、含煤粉的空氣等流動。泵：分別維持著系統(tǒng)中給水、凝結(jié)水、冷卻水、潤滑油等的流動。進(jìn)出水口進(jìn)出水口供水管路供水管路供水管路供水管路煙道煙道 （）（）鍋爐給水泵鍋爐給水泵除氧器（減少汽泡）除氧器（減少汽泡）冷凝泵冷凝泵（能排水、汽）（能排水、汽）凝汽器凝汽器（汽冷凝成水）（汽冷凝成水）發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)汽輪機(jī)汽輪機(jī)煙囪煙囪引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)鍋爐鍋爐立管立管鍋爐汽包鍋爐汽包省煤器省煤器第五章第五章 給排水系

8、統(tǒng)給排水系統(tǒng)圖圖5-1 5-1 熱力發(fā)電廠系統(tǒng)簡圖熱力發(fā)電廠系統(tǒng)簡圖00300200 空氣 緒緒 論論灰渣泵沖灰水泵排粉風(fēng)機(jī)升壓泵凝結(jié)泵給水泵循環(huán)水泵射水泵疏水泵送風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)蒸汽水 緒緒 論論鍋爐供水給水泵突然發(fā)生鍋爐供水給水泵突然發(fā)生故障或給水管道破裂發(fā)生故障或給水管道破裂發(fā)生嚴(yán)重泄漏，會使鍋爐缺水，嚴(yán)重泄漏，會使鍋爐缺水，甚至發(fā)生燒干鍋爐而被迫甚至發(fā)生燒干鍋爐而被迫停止發(fā)電的重大事故。停止發(fā)電的重大事故。 泵與風(fēng)機(jī)運行狀況以及流體在系泵與風(fēng)機(jī)運行狀況以及流體在系統(tǒng)內(nèi)的流動正常與否都直接影響統(tǒng)內(nèi)的流動正常與否都直接影響著發(fā)電廠生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。著發(fā)電廠生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)流體在泵與風(fēng)

9、機(jī)內(nèi)流動當(dāng)流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)流動的阻力損失增大，或是泵的阻力損失增大，或是泵與風(fēng)機(jī)運行工況的調(diào)節(jié)不與風(fēng)機(jī)運行工況的調(diào)節(jié)不當(dāng)時，又會使泵與風(fēng)機(jī)的當(dāng)時，又會使泵與風(fēng)機(jī)的效率降低，耗電量增加。效率降低，耗電量增加。 緒緒 論論 緒緒 論論近代：近代：由于蒸汽機(jī)的發(fā)明和采礦、鋼鐵工業(yè)的需要，由于蒸汽機(jī)的發(fā)明和采礦、鋼鐵工業(yè)的需要， 出現(xiàn)了一種比較完善的以蒸汽機(jī)為動力的出現(xiàn)了一種比較完善的以蒸汽機(jī)為動力的往復(fù)式泵往復(fù)式泵與與 風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)。 流體機(jī)械的發(fā)展：流體機(jī)械的發(fā)展：古代：古代：人類為了生存，在向人類為了生存，在向 自然要動力的過程自然要動力的過程 中，積累了簡單的流體機(jī)械知識。中，積累了簡單的流體機(jī)械

10、知識。 如：生產(chǎn)和生活中使用的序斗、吊桿、如：生產(chǎn)和生活中使用的序斗、吊桿、轆轤轆轤、 水水車車、風(fēng)箱風(fēng)箱等簡單流體機(jī)械；等簡單流體機(jī)械； 緒緒 論論現(xiàn)代：現(xiàn)代：流體力學(xué)與流體機(jī)械在流體力學(xué)與流體機(jī)械在水利工程水利工程、航空航天航空航天、 電力、石化、水利工程、電力、石化、水利工程、高速列車高速列車等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣等領(lǐng)域內(nèi)得到了廣 泛的應(yīng)用和高速發(fā)展。泛的應(yīng)用和高速發(fā)展。 國外軸流式送引風(fēng)機(jī)：電動機(jī)功率已達(dá)國外軸流式送引風(fēng)機(jī)：電動機(jī)功率已達(dá) 11000kw11000kw ； 已有輪轂直徑超過已有輪轂直徑超過 3200mm 3200mm 的特大型軸流風(fēng)機(jī)。的特大型軸流風(fēng)機(jī)。 世界最大世界最大長江

11、三峽水電站長江三峽水電站：總裝機(jī)容量達(dá)：總裝機(jī)容量達(dá) 18200MW, 18200MW, 單機(jī)容量為單機(jī)容量為 700MW 700MW 。 國外鍋爐給水泵：驅(qū)動功率高達(dá)國外鍋爐給水泵：驅(qū)動功率高達(dá)55 MW55 MW，轉(zhuǎn)速高達(dá)，轉(zhuǎn)速高達(dá) 7500r/min7500r/min。 緒緒 論論世界上迄今為止最大的世界上迄今為止最大的“南水北調(diào)南水北調(diào)”水利工程：惠及水利工程：惠及 中國長江、黃河、淮河和海河四大流域。中國長江、黃河、淮河和海河四大流域。X-43AX-43A飛機(jī)：是目前世飛機(jī)：是目前世 界上飛行速度最快的界上飛行速度最快的 飛行器，高達(dá)飛行器，高達(dá)9.89.8倍音倍音 速（速（1126

12、511265千米千米/ /小時）小時） 緒緒 論論寶貴歷史遺產(chǎn)寶貴歷史遺產(chǎn)古人在流體力學(xué)、古人在流體力學(xué)、泵與風(fēng)機(jī)學(xué)科中留泵與風(fēng)機(jī)學(xué)科中留 下的寶貴歷史遺產(chǎn)。下的寶貴歷史遺產(chǎn)。轆轤轆轤 緒緒 論論水車水車寶貴歷史遺產(chǎn)寶貴歷史遺產(chǎn)古人在流體力學(xué)、古人在流體力學(xué)、泵與風(fēng)機(jī)學(xué)科中留泵與風(fēng)機(jī)學(xué)科中留 下的寶貴歷史遺產(chǎn)。下的寶貴歷史遺產(chǎn)。將水位能轉(zhuǎn)換成機(jī)將水位能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能械能相當(dāng)水輪機(jī)相當(dāng)水輪機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成水將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成水的位能的位能相當(dāng)于泵相當(dāng)于泵泄水點泄水點 緒緒 論論風(fēng)箱風(fēng)箱寶貴歷史遺產(chǎn)寶貴歷史遺產(chǎn) 古人在流體力學(xué)、泵與風(fēng)機(jī)古人在流體力學(xué)、泵與風(fēng)機(jī) 學(xué)科中留下的寶貴歷史遺產(chǎn)。學(xué)科中留下的寶貴

13、歷史遺產(chǎn)。 低壓泵：低壓泵： 中壓泵：中壓泵： 高壓泵：高壓泵：第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)按壓力分類：泵與風(fēng)機(jī)按壓力分類：1-2 泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理 通風(fēng)機(jī)：通風(fēng)機(jī)： 鼓風(fēng)機(jī)：鼓風(fēng)機(jī)： 壓縮機(jī)：壓縮機(jī)：壓力壓力 ；壓力壓力 ；壓力壓力 。全壓全壓 ；全壓全壓 ；全壓全壓 。15pKPa340pKPa1pKPa低壓離心通風(fēng)機(jī)：低壓離心通風(fēng)機(jī)：中壓離心通風(fēng)機(jī)：中壓離心通風(fēng)機(jī)：高壓離心通風(fēng)機(jī)：高壓離心通風(fēng)機(jī)：低壓軸流通風(fēng)機(jī)：低壓軸流通風(fēng)機(jī)：高壓軸流通風(fēng)機(jī)：高壓軸流通風(fēng)機(jī)：500pPa50015pKPaKPa2MPa6MPaMPa6

14、2KPa31KPa153KPa3015)()11(8102)(244262mQddgppHgvhHHHpxzywpx)(22)(22211Pavvpppa空空空空主要分為葉片式、容積式和其它型式三大類。主要分為葉片式、容積式和其它型式三大類。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理一、泵的分類及工作原理一、泵的分類及工作原理（一）葉片式泵：分為離心式、軸流式和混流式泵。（一）葉片式泵：分為離心式、軸流式和混流式泵。圖圖1-4 1-4 離心運動示意離心運動示意流體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力流體高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力而獲得能量，其壓能和動能而獲得能量，其壓能和動能都得到提高，從而能被輸送

15、都得到提高，從而能被輸送到高處或遠(yuǎn)處（見圖到高處或遠(yuǎn)處（見圖1-41-4）。）。 1 1、離心式泵：、離心式泵：主要結(jié)構(gòu)：由可旋轉(zhuǎn)、帶葉主要結(jié)構(gòu)：由可旋轉(zhuǎn)、帶葉片的葉輪和固定的機(jī)殼組成。片的葉輪和固定的機(jī)殼組成。泵與風(fēng)機(jī)按結(jié)構(gòu)分類：泵與風(fēng)機(jī)按結(jié)構(gòu)分類：（1） 結(jié)構(gòu)及原理結(jié)構(gòu)及原理：通過葉輪旋轉(zhuǎn)：通過葉輪旋轉(zhuǎn) 對流體作功，流體獲得能量。對流體作功，流體獲得能量。 則葉輪進(jìn)口形成真空，則葉輪進(jìn)口形成真空，使液體使液體 源源不斷源源不斷軸向流入軸向流入葉輪并被葉輪并被徑徑 向排出向排出（特點：中、高壓）。（特點：中、高壓）。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理圖圖1-6 1-6

16、 葉輪工作原理葉輪工作原理圖圖1-5 1-5 葉輪與泵殼葉輪與泵殼 第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理葉輪結(jié)構(gòu)型式：葉輪結(jié)構(gòu)型式：半開式、半開式、開式開式 、閉式三種。、閉式三種。圖圖1-7 1-7 葉輪型式葉輪型式（a a）半開式半開式 (b)(b)開式開式 (c)(c)閉式閉式圖圖1-10 1-10 葉輪結(jié)構(gòu)簡圖葉輪結(jié)構(gòu)簡圖葉輪結(jié)構(gòu)簡圖：葉輪結(jié)構(gòu)簡圖：閉式例。閉式例。圖圖1-8 1-8 前蓋板拿掉前蓋板拿掉（閉式變成半開式）（閉式變成半開式）圖圖1-9 1-9 部分后部分后蓋板蓋板(半開式變半開式變開式開式) )第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作

17、原理圖圖1-11 1-11 蝸殼形泵殼蝸殼形泵殼圖圖1-12 1-12 離心泵工作原理離心泵工作原理泵殼結(jié)構(gòu)型式：泵殼結(jié)構(gòu)型式：蝸殼式例。蝸殼式例。泵工作原理示意圖泵工作原理示意圖：圖圖1-12。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 單吸和雙吸泵：單吸和雙吸泵： 以葉輪一側(cè)進(jìn)水以葉輪一側(cè)進(jìn)水 或兩側(cè)進(jìn)水表示?；騼蓚?cè)進(jìn)水表示。 單級和多級泵：單級和多級泵： 以單個或多個以單個或多個 葉輪表示。葉輪表示。圖圖1-13 1-13 多級泵簡圖多級泵簡圖 圖圖1-15 1-15 雙吸葉輪雙吸葉輪（a a）泵）泵 (b)(b)風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)圖圖1-14 1-14 單吸葉輪單吸葉輪（2）離心

18、泵分類：離心泵分類： 按葉輪級數(shù)、入按葉輪級數(shù)、入 口數(shù)、主軸布置、口數(shù)、主軸布置、 外殼接縫形式分。外殼接縫形式分。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 圖圖1-18 1-18 臥式泵臥式泵 圖圖1-16 1-16 立式泵立式泵-17 立式和臥式泵：以立式和臥式泵：以 泵軸豎直布置或水泵軸豎直布置或水 平布置表示。平布置表示。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 中開、分段和筒殼式泵：中開、分段和筒殼式泵： 以外殼接縫形式表示。以外殼接縫形式表示。分段式泵：分段式泵： 圖圖1-181-18所示；所示；中開式泵：上、下殼體；中開式泵：上、下殼體； (

19、 (見上頁照片見上頁照片) )筒殼式泵：圓筒型整體。筒殼式泵：圓筒型整體。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理2 2、軸流式泵：、軸流式泵： 圖圖1-19 1-19 立式軸流泵立式軸流泵 適應(yīng)：中小型廣泛用于農(nóng)田排灌、適應(yīng)：中小型廣泛用于農(nóng)田排灌、 城市給排水、熱電站輸送循環(huán)水、城市給排水、熱電站輸送循環(huán)水、 船升降水位、水產(chǎn)養(yǎng)殖、鹽場汲船升降水位、水產(chǎn)養(yǎng)殖、鹽場汲 送池水及其它水利工程；送池水及其它水利工程； 大型用于大面積農(nóng)田排灌、跨流域大型用于大面積農(nóng)田排灌、跨流域 調(diào)水和低洼地區(qū)、湖區(qū)大面積排水。調(diào)水和低洼地區(qū)、湖區(qū)大面積排水。特點：大流量、低壓力。特點：大流量、

20、低壓力。 結(jié)構(gòu)及原理：旋轉(zhuǎn)葉片擠壓推進(jìn)結(jié)構(gòu)及原理：旋轉(zhuǎn)葉片擠壓推進(jìn) 力力( (因葉輪放在水中因葉輪放在水中) )使流體獲得使流體獲得 能量。則能量。則流體軸向流入流體軸向流入，在葉片，在葉片 葉道內(nèi)獲得能量后，沿葉道內(nèi)獲得能量后，沿軸向流出軸向流出。 圖圖1-20 1-20 三種泵的葉輪比較三種泵的葉輪比較圖圖1-21 1-21 軸流泵與混流泵比較軸流泵與混流泵比較（b b） 混流泵結(jié)構(gòu)混流泵結(jié)構(gòu)1-1-濾水管濾水管 2-2-軸軸 3-3-軸承軸承4 4、6 6、9-9-下中上導(dǎo)流殼下中上導(dǎo)流殼 5-5-軸套軸套 7-7-葉輪葉輪 8-8-螺母螺母 （a a）軸流泵）軸流泵1-1-吸入管吸入管

21、 2-2-葉片葉片 4-4-導(dǎo)葉導(dǎo)葉 5-5-泵軸泵軸 6-6-機(jī)殼機(jī)殼 7-7-壓水管壓水管第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 3 3、混（斜）流式泵：、混（斜）流式泵： 離心泵和軸流泵的離心泵和軸流泵的 混合體（泵）?；旌象w（泵）。 流體沿流體沿軸向進(jìn)入軸向進(jìn)入葉葉 輪，而輪，而斜向流出斜向流出。 （特點：介于兩者間）（特點：介于兩者間） 第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 結(jié)構(gòu)及原理結(jié)構(gòu)及原理：借助活塞在氣缸內(nèi)：借助活塞在氣缸內(nèi) 的往復(fù)作用，使缸內(nèi)容積反復(fù)變的往復(fù)作用，使缸內(nèi)容積反復(fù)變 化，以吸入和排出流體。化，以吸入和排出流體。 圖圖1-

22、221 1、往復(fù)式泵（壓縮機(jī)）：、往復(fù)式泵（壓縮機(jī)）：圖圖1-23 1-23 工作原理工作原理（單作用式）（單作用式）（二）容積式泵：分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式。容積式泵：分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式。 靠泵容積變化，使液體吸進(jìn)和排出。靠泵容積變化，使液體吸進(jìn)和排出。(氣動隔泵氣動隔泵)第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 特點：壓力增大，而流量基本不變。特點：壓力增大，而流量基本不變。 適應(yīng)：小流量高揚程，液壓傳動中及空氣壓縮中多見。適應(yīng)：小流量高揚程，液壓傳動中及空氣壓縮中多見。 結(jié)構(gòu)及原理：機(jī)殼內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，結(jié)構(gòu)及原理：機(jī)殼內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時， 轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的工作容積發(fā)生轉(zhuǎn)子與機(jī)殼之間的

23、工作容積發(fā)生 變化，借以吸入和排出流體。變化，借以吸入和排出流體。 2 2、回轉(zhuǎn)式泵（壓縮機(jī)）：、回轉(zhuǎn)式泵（壓縮機(jī)）：齒輪泵：齒輪泵：原理：互相嚙合，旋轉(zhuǎn)相反。形成吸入空間（真空），原理：互相嚙合，旋轉(zhuǎn)相反。形成吸入空間（真空）， 排出空間，擠壓匯合而排出排出空間，擠壓匯合而排出。 分類：分為齒輪泵、螺桿泵、滑分類：分為齒輪泵、螺桿泵、滑 片泵、羅茨泵等。片泵、羅茨泵等。圖圖1-24 1-24 齒輪泵工作原理齒輪泵工作原理第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 特點：流量較活塞泵均勻。特點：流量較活塞泵均勻。 圖圖1-25 應(yīng)用：輸送小流量、高壓應(yīng)用：輸送小流量、高壓 力的

24、油類粘性介質(zhì)。力的油類粘性介質(zhì)。 結(jié)構(gòu)：見圖結(jié)構(gòu)：見圖1-251-25。螺桿泵（壓縮機(jī)）螺桿泵（壓縮機(jī)）：原理原理：螺桿相互嚙合、旋：螺桿相互嚙合、旋 轉(zhuǎn)相反，流體被螺旋推進(jìn)。轉(zhuǎn)相反，流體被螺旋推進(jìn)。 圖圖1-26A 1-26A 雙螺桿泵工作原理雙螺桿泵工作原理第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理1-26B 1-26B 單螺桿結(jié)構(gòu)原理單螺桿結(jié)構(gòu)原理螺旋空腔螺旋空腔單頭螺旋螺桿單頭螺旋螺桿圖圖1-29 1-29 三螺桿泵三螺桿泵圖圖1-27 1-27 螺桿泵結(jié)構(gòu)示意螺桿泵結(jié)構(gòu)示意第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理 特點：流量更均勻，特點：流量更均勻，

25、 性能可靠。性能可靠。 應(yīng)用：輸送小流量、應(yīng)用：輸送小流量、 高壓力油類介質(zhì)。高壓力油類介質(zhì)。 結(jié)構(gòu)：見圖結(jié)構(gòu)：見圖1-271-27。圖圖1-28 1-28 雙螺桿結(jié)構(gòu)雙螺桿結(jié)構(gòu)在煉油廠、石油在煉油廠、石油化工廠、油船碼化工廠、油船碼頭、瀝青庫、動頭、瀝青庫、動力液壓設(shè)備，艦力液壓設(shè)備，艦船和輕工業(yè)、食船和輕工業(yè)、食品工業(yè)等部門廣品工業(yè)等部門廣泛地應(yīng)用。泛地應(yīng)用。 一主動一主動一從動一從動一主動一主動二從動二從動第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理滑片泵滑片泵（壓縮機(jī)）：（壓縮機(jī)）： 原理：轉(zhuǎn)子偏心，葉片安置原理：轉(zhuǎn)子偏心，葉片安置 在徑向滑槽內(nèi)，在離心力作在徑向滑槽內(nèi)，

26、在離心力作 用下滑片被甩出并緊貼在缸用下滑片被甩出并緊貼在缸 壁上，實現(xiàn)吸、壓、排。壁上，實現(xiàn)吸、壓、排。 結(jié)構(gòu)：見圖結(jié)構(gòu)：見圖1-311-31。圖圖1-30 1-30 工作原理工作原理圖圖1-25圖圖1-31 1-31 滑片泵結(jié)構(gòu)示意圖滑片泵結(jié)構(gòu)示意圖第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理羅茨泵（風(fēng)機(jī)）：羅茨泵（風(fēng)機(jī)）：特點：壓頭高，流量?。ň鶆颍Ｌ攸c：壓頭高，流量小（均勻）。應(yīng)用：適用輸送潤滑油。應(yīng)用：適用輸送潤滑油。 原理：轉(zhuǎn)子相互嚙合、旋轉(zhuǎn)原理：轉(zhuǎn)子相互嚙合、旋轉(zhuǎn) 相反，實現(xiàn)吸進(jìn)和排出。相反，實現(xiàn)吸進(jìn)和排出。圖圖1-321-32（a a） 羅茨泵工作原理羅茨泵工作

27、原理 圖圖1-321-32（b b） 分步動作原理分步動作原理 特點及應(yīng)用：同上。特點及應(yīng)用：同上。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理圖圖1-33 1-33 相類似相類似泵（風(fēng)機(jī)）原理泵（風(fēng)機(jī)）原理 泵分類：分為葉片式、容積式和其它型式三大類。泵分類：分為葉片式、容積式和其它型式三大類。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理一、葉片泵種類一、葉片泵種類離心式泵、軸流式泵和混流式泵。離心式泵、軸流式泵和混流式泵。葉輪內(nèi)流體受離心力作用葉輪內(nèi)流體受離心力作用被甩出，其中心形成真空。被甩出，其中心形成真空。則流體沿軸向進(jìn)入葉輪，則流體沿軸向進(jìn)入葉輪，徑向流

28、出。徑向流出。1 1、離心式泵工作原理：、離心式泵工作原理：二、葉片泵工作原理二、葉片泵工作原理復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)： 三種泵的葉輪比較三種泵的葉輪比較第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理葉輪內(nèi)流體在葉片推動下沿葉輪內(nèi)流體在葉片推動下沿軸向流出，其進(jìn)口形成真空。軸向流出，其進(jìn)口形成真空。則流體沿葉輪軸向進(jìn)入并軸則流體沿葉輪軸向進(jìn)入并軸向流出。向流出。2 2、軸流式泵工作原理：、軸流式泵工作原理： 三種泵的葉輪比較三種泵的葉輪比較葉輪內(nèi)流體在葉片作用下沿葉輪內(nèi)流體在葉片作用下沿斜向流出，其進(jìn)口形成真空。斜向流出，其進(jìn)口形成真空。則流體沿葉輪軸向進(jìn)入并斜則流體沿葉輪軸向進(jìn)入并斜向流出。

29、向流出。3 3、混流式泵工作原理：、混流式泵工作原理：第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理三、離心泵分類：三、離心泵分類： 單吸和雙吸泵：以葉輪一側(cè)進(jìn)水或兩側(cè)進(jìn)水表示。單吸和雙吸泵：以葉輪一側(cè)進(jìn)水或兩側(cè)進(jìn)水表示。 單級和多級泵：以單個或多個葉輪表示。單級和多級泵：以單個或多個葉輪表示。 立式和臥式泵：以泵軸豎直布置或水平布置表示。立式和臥式泵：以泵軸豎直布置或水平布置表示。 中開、分段和筒殼式泵：以外殼接縫形式表示。中開、分段和筒殼式泵：以外殼接縫形式表示。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理四、三種泵的性能特點：四、三種泵的性能特點：2 2、軸流式

30、泵性能特點：、軸流式泵性能特點：3 3、混流式泵性能特點：、混流式泵性能特點：1 1、離心式泵性能特點：、離心式泵性能特點： 流量小，揚程大。流量小，揚程大。流量大，揚程小。流量大，揚程小。介于兩泵之間。介于兩泵之間。 容積式容積式泵：往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式（齒輪式、螺桿式、泵：往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式（齒輪式、螺桿式、 滑片式、羅茨式）滑片式、羅茨式） 其它型式：水環(huán)式真空泵、射流泵、旋渦泵。其它型式：水環(huán)式真空泵、射流泵、旋渦泵。葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪旋轉(zhuǎn)時， 黃月牙黃月牙空間空間由小變大，氣體被帶走而形成真空吸氣，由小變大，氣體被帶走而形成真空吸氣， 紅月牙紅月牙空空間由大變小，氣體被壓縮而排出，實現(xiàn)抽真空目的

31、。間由大變小，氣體被壓縮而排出，實現(xiàn)抽真空目的。 第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理圖圖1-34 1-34 水環(huán)式真空泵工作原理水環(huán)式真空泵工作原理（三）其它類型泵：其它類型泵：1 1、水環(huán)式真空泵：、水環(huán)式真空泵： 原理：先向泵內(nèi)灌水。偏心原理：先向泵內(nèi)灌水。偏心 葉輪產(chǎn)生一水環(huán)，將葉輪外葉輪產(chǎn)生一水環(huán)，將葉輪外 緣封閉；緣封閉；水環(huán)的內(nèi)圓周與葉輪輪轂形水環(huán)的內(nèi)圓周與葉輪輪轂形成月牙形空間；成月牙形空間； 吸排水口設(shè)在泵側(cè)壁蓋板上；吸排水口設(shè)在泵側(cè)壁蓋板上； 應(yīng)用：抽真空。如大型水泵（無底閥）灌引水等。應(yīng)用：抽真空。如大型水泵（無底閥）灌引水等。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)

32、分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理2 2、射流泵：、射流泵： 原理：高壓水原理：高壓水( (蒸汽蒸汽) ) 噴嘴射流噴嘴射流 帶走噴觜附近帶走噴觜附近 空氣空氣 噴嘴附近形成真空噴嘴附近形成真空 吸水吸水 混合混合 擴(kuò)擴(kuò) 壓排出。壓排出。 噴嘴噴嘴擴(kuò)散管擴(kuò)散管吸水口吸水口混合管混合管 圖圖1-35 1-35 射流泵結(jié)構(gòu)及工作原理射流泵結(jié)構(gòu)及工作原理 應(yīng)用：同上。應(yīng)用：同上。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理3 3、旋渦泵：、旋渦泵： 原理：葉輪內(nèi)液體受原理：葉輪內(nèi)液體受 離心力作用，產(chǎn)生與離心力作用，產(chǎn)生與 葉輪轉(zhuǎn)向相同的葉輪轉(zhuǎn)向相同的“縱向縱向 旋渦旋渦”。即液體多

33、次經(jīng)即液體多次經(jīng) 過過“流道流道 凹槽凹槽 流流 道道”的旋渦運動，以此的旋渦運動，以此 提高揚程。提高揚程。 應(yīng)用：小型鍋應(yīng)用：小型鍋 爐給排水等。爐給排水等。圖圖1-37 1-37 旋渦泵結(jié)構(gòu)示意圖旋渦泵結(jié)構(gòu)示意圖(2)(2) 圖圖1-36 1-36 旋渦泵工作原理旋渦泵工作原理(1)(1) 結(jié)構(gòu)：圖結(jié)構(gòu)：圖1-371-37。葉輪內(nèi)液體葉輪內(nèi)液體被甩入流道被甩入流道一次增壓一次增壓流道內(nèi)液流道內(nèi)液體被擠入體被擠入葉輪內(nèi)再葉輪內(nèi)再次甩出二次甩出二次增壓次增壓第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理1、離心式風(fēng)機(jī)離心式風(fēng)機(jī)： 依靠葉輪高速依靠葉輪高速 旋轉(zhuǎn)吸排空氣。旋轉(zhuǎn)吸排空

34、氣。二、風(fēng)機(jī)的分類及二、風(fēng)機(jī)的分類及 工作原理工作原理圖圖1-40 1-40 離心風(fēng)機(jī)葉輪型式離心風(fēng)機(jī)葉輪型式（a a）平前盤葉輪）平前盤葉輪 （b b）錐形前盤葉輪）錐形前盤葉輪 （c c）弧形前盤葉輪）弧形前盤葉輪 （d d）雙吸葉輪）雙吸葉輪圖圖1-38 1-38 離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理離心風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理 1-1-吸入口吸入口 2 2、3 3、4-4-葉輪前盤、葉片、后盤葉輪前盤、葉片、后盤 5-5-機(jī)殼機(jī)殼 6-6-出風(fēng)口出風(fēng)口 7-7-截流板截流板 8-8-支架支架圖圖1-39 1-39 離心泵與風(fēng)機(jī)葉輪型式離心泵與風(fēng)機(jī)葉輪型式 （a a）風(fēng)機(jī)葉輪）風(fēng)機(jī)葉輪 （b b）泵葉輪）泵

35、葉輪2、軸流式風(fēng)機(jī)：軸流式風(fēng)機(jī)：第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理依靠葉片對空氣的推動作用，依靠葉片對空氣的推動作用，使空氣軸向進(jìn)入，軸向流出。使空氣軸向進(jìn)入，軸向流出。圖圖1-411-41圖圖1-431-43圖圖1-42 1-42 軸流風(fēng)機(jī)葉輪軸流風(fēng)機(jī)葉輪第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理圖圖1-44 1-44 軸流風(fēng)機(jī)葉片軸流風(fēng)機(jī)葉片1-45單位重量水通過水泵獲得的能量單位重量水通過水泵獲得的能量， 。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理一 、泵的特性參數(shù)：泵的特性參數(shù)：1 1、流量、流量 ： 。333,min,;,mi

36、n,m h mm sKg hKgKg s,VmQ qq2 2、揚程、揚程 ：mNJH1-3 泵與風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)泵與風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)3 3、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速 ： 。目前泵轉(zhuǎn)速在幾百到近萬轉(zhuǎn)范圍。目前泵轉(zhuǎn)速在幾百到近萬轉(zhuǎn)范圍。minrn4 4、功率：、功率： 電機(jī)輸入功率電機(jī)輸入功率 ： 電機(jī)輸出電機(jī)輸出( (軸軸) )功率功率 ：)(10cos33KwUINdrdrNdcN)(NNNdrdc)(KwNddr（目前泵輸入功率一般約在幾十到幾千目前泵輸入功率一般約在幾十到幾千KWKW范圍）。范圍）。 單位時間內(nèi)液體從泵所獲得的實際單位時間內(nèi)液體從泵所獲得的實際 能量（對流體做有效功的功率）。能量（對流體做有

37、效功的功率）。6、允許吸上真空度、允許吸上真空度 或允許汽蝕余量或允許汽蝕余量 或或 ：5 5、泵效率：、泵效率： 。 泵軸功率泵軸功率 ： 泵有效功率泵有效功率 ：第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理NxN()dccdrdcNNNKw tWNx電機(jī)效率：電機(jī)效率：傳動效率：傳動效率：98.095.0c94.082.0dtGH)(103KwQHNQHNNxmHsmQmN,33表示泵的吸液能力。表示泵的吸液能力。（泵效率約泵效率約70-85%70-85%范圍）。范圍）。rNPSH從兩個不同角度來確定泵的最大吸水（安裝）高度。從兩個不同角度來確定泵的最大吸水（安裝）高度。sH

38、 hp列列 方程方程( (選型設(shè)計時使用選型設(shè)計時使用) ) ：水泵揚程水泵揚程 是用來提高水的位是用來提高水的位能（能（ ），克服管路阻力），克服管路阻力 及出口動能損失及出口動能損失 或克或克服管路進(jìn)出口壓力差服管路進(jìn)出口壓力差 。列列 方程方程( (選型設(shè)計時使用選型設(shè)計時使用) )：列列 方程方程( (實測揚程計算式實測揚程計算式) )：第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理11122zp圖圖1-2 1-2 水泵及管路系統(tǒng)水泵及管路系統(tǒng)ypxHpHgvhHHHwpx2)(2212112()()xpwHHHhpp21HwhpxHH ()ppgv222p22Z2211壓力表壓力表)()11(81024426mQddgppzHpxzy單位體積的空氣通過風(fēng)機(jī)獲得的能量，單位體積的空氣通過風(fēng)機(jī)獲得的能量， 。第一章第一章 泵與風(fēng)機(jī)分類及工作原理泵與風(fēng)機(jī)分