緒論 (水力學(xué)水泵)

1、流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)的研究對象流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)的研究對象w流體力學(xué)研究流體在靜止和運(yùn)動時(shí)的受力與運(yùn)動規(guī)律。即流體在靜止和運(yùn)動時(shí)壓力的分布、流速變化、流量大小、能量損失以及與固體壁面之間的相互作用力等問題。w泵與風(fēng)機(jī)是將原動機(jī)（如電動機(jī)、汽輪機(jī)等）提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的機(jī)械能，以達(dá)到輸送流體或造成流體循環(huán)流動等目的的機(jī)械。提高液體機(jī)械能的機(jī)械稱為泵，提高氣體機(jī)械能的機(jī)械稱為風(fēng)機(jī)。w流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)通過分析流體在系統(tǒng)中的運(yùn)動規(guī)律和泵與風(fēng)機(jī)等熱力設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)，減少流體流動的阻力損失 ，提高泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和效率。流體和泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用流體和泵與風(fēng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用w流體和泵與風(fēng)

2、機(jī)是國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門都廣泛應(yīng)用的工作介質(zhì)和通用機(jī)械。廣泛應(yīng)用在石油、化工、造船、水利、輕工、電力等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中。w農(nóng)業(yè)的灌溉與排澇w城市的給排水工程w采暖通風(fēng)工程w石油化學(xué)工業(yè)w在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用w在火力發(fā)電廠中的地位w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，初步建成優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、低耗的節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)示范區(qū) 有“亞洲第一斜軸泵”之稱的河套灌區(qū)紅圪卜揚(yáng)水站的斜軸泵。wZA型離心式流程泵w可輸送各種溫度和濃度和硫酸、硝酸、鹽酸和磷酸等無機(jī)酸和有機(jī)酸溶液；各種溫度和濃度的氫氧化鈉和碳酸鈉等堿性溶液；各種鹽溶液；各種液態(tài)石油化

3、工產(chǎn)品、有機(jī)化合物以及其它有腐蝕性的液體。w該型泵適用于煉油廠、石油化學(xué)工業(yè)、煤加工工程、低溫工程、造紙業(yè)、制糖業(yè)、供水廠、海水淡化廠、發(fā)電廠、環(huán)保工程和船舶業(yè)等。 流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)發(fā)展概況流體力學(xué)泵與風(fēng)機(jī)發(fā)展概況w古代古代人類為了生存，在向洪水作斗爭、向自然要動力的過程中，積累了豐富的實(shí)用水力學(xué)和簡單流體機(jī)械的知識。w18 18 世紀(jì)世紀(jì)歐拉、伯努利、拉格朗日，拉普拉斯等科學(xué)家建立 古典理論流體力學(xué) 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)為動力的往復(fù)式泵與風(fēng)機(jī)。歐拉和儒可夫斯基分別研究出葉片式泵與風(fēng)機(jī)的基本方程式和升力公式， w19 19 世紀(jì)世紀(jì) 儒可夫斯基研

4、究的機(jī)翼理論、普朗特提出的附面層理論以及我國著名工程熱物理學(xué)家吳仲華教授發(fā)表的“軸流、離心及混流透平機(jī)械內(nèi)亞聲速與超聲速三元流體一般理論”等，使理論流體力學(xué)與實(shí)用水力學(xué)走向結(jié)合，使流體機(jī)械的設(shè)計(jì)理論上升到一個(gè)新的高度 w現(xiàn)代現(xiàn)代 例如我國公元前兩千多年前的大禹治水，春秋戰(zhàn)國和秦朝時(shí)修建的都江堰、鄭國堰和靈渠三大古老水利工程，隋朝時(shí)開通的聞名中外、全長為 1782km的京杭大運(yùn)河，在生產(chǎn)和生活中使用的序斗、吊桿、轆護(hù)、水車、風(fēng)箱等簡單流體機(jī)械都是古人在流體力學(xué)、泵與風(fēng)機(jī)學(xué)科中留下的寶貴歷史遺產(chǎn)。 長江三峽工程：防洪、發(fā)電、航運(yùn) 世界上迄今為止最大的水利工程南水北調(diào)工程，惠及中國長江、黃河、淮河和

5、海河四大流域 例1：我國春秋戰(zhàn)國和秦朝時(shí)修建的都江堰課 程 主 要 內(nèi) 容w水力學(xué)原理w泵與風(fēng)機(jī)概述w泵與風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)w泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論w泵與風(fēng)機(jī)的性能w泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行w泵與風(fēng)機(jī)選型與節(jié)能w泵站的設(shè)計(jì)泵與風(fēng)機(jī)的研究對象w泵與風(fēng)機(jī)是將原動機(jī)（如電動機(jī)、汽輪機(jī)等）提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的機(jī)械能，以達(dá)到輸送流體或造成流體循環(huán)流動等目的的機(jī)械。w泵與風(fēng)機(jī)是提高流體機(jī)械能的機(jī)械。泵與風(fēng)機(jī)的分類及工作原理分類按壓力按工作原理工作原理離心式泵與風(fēng)機(jī)軸流式泵與風(fēng)機(jī)混流式泵與風(fēng)機(jī)往復(fù)式泵齒輪泵螺桿泵噴射泵動畫表達(dá)的工作原理:離心風(fēng)機(jī)的工作原理風(fēng)機(jī)的動力傳遞離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理離心式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理離心式泵與

6、風(fēng)機(jī)的工作原理：葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力使流體獲得能量，即流體通過葉輪后，壓能和動能都得到提高，從而能夠被輸送到高處或遠(yuǎn)處。軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理 w軸流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理是：旋轉(zhuǎn)葉片的擠壓推進(jìn)力使流體獲得能量，升高其壓能和動能。 混流式泵與風(fēng)機(jī)的工作原理 w流體是沿介于軸向與徑向之間的圓錐面方向流出葉輪，部分利用葉型升力，部分利用離心力 w流量較大、壓頭較高，是一種介于軸流式與離心式之間的葉片式泵與風(fēng)機(jī) 往復(fù)式泵的工作原理 w機(jī)械借活塞在汽缸內(nèi)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w此泵適用于小流量、高壓力，電廠中常用作加藥泵。 活塞泵柱塞泵齒輪泵工作原

7、理 w齒輪泵具有一對互相嚙合的齒輪w在輸油系統(tǒng)中可用作傳輸、增壓泵；在燃油系統(tǒng)中可用作輸送、加壓、噴射的燃油泵；在工業(yè)領(lǐng)域中，均可作潤滑油泵用。 螺桿泵工作原理 w螺桿泵乃是一種利用螺桿相互嚙合來吸入和排出液體的回轉(zhuǎn)式泵。螺桿泵的轉(zhuǎn)子由主動螺桿l和從動螺桿2組成。主動螺桿與從動螺桿做相反方向轉(zhuǎn)動，螺紋相互嚙合，流體從吸入口進(jìn)入，被螺旋軸向前推進(jìn)增壓至排出口。 噴射泵的工作原理 w將高壓的工作流體7，由壓力管送入工作噴嘴6，經(jīng)噴嘴后壓能變成高速動能，將噴嘴外圍的液體(或氣體)帶走。此時(shí)因噴嘴出口形成高速使擴(kuò)散室2的喉部吸人室5造成真空，從而使被抽吸流體8不斷進(jìn)入與工作流體7混合，然后通過擴(kuò)散室將壓力稍升高輸送出去。w工作流體可以為高壓蒸汽，也可為高壓水，前者稱為蒸汽噴射泵，后者稱為射水