泵與風(fēng)機(jī)課件(4)分析

1、華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組主主 編：安連鎖編：安連鎖課件制作：呂玉坤課件制作：呂玉坤華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組1-6 1-6 葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線葉片式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線 一、能頭與流量性能曲線一、能頭與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線 三、效率與流量性能曲線三、效率與流量性能曲線 四、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線四、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較引引 言言 六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響以離心式葉輪為例

2、以離心式葉輪為例華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組引引 言言1 1、泵與風(fēng)機(jī)的性能及性能曲線、泵與風(fēng)機(jī)的性能及性能曲線Vq 3 3、性能曲線的繪制方法（、性能曲線的繪制方法（試驗(yàn)方法及借助比例定律）2 2、性能曲線的作用、性能曲線的作用能直觀地反映能直觀地反映泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)的總體性能，對其所在系統(tǒng)的安的總體性能，對其所在系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大；全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大；作為設(shè)計(jì)及修改新、老產(chǎn)品的依據(jù)；相似設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；作為設(shè)計(jì)及修改新、老產(chǎn)品的依據(jù)；相似設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)；工作狀態(tài)工作狀態(tài)工況（運(yùn)行、設(shè)計(jì)、最佳）工況（運(yùn)行、設(shè)計(jì)、最佳）n=const.主要的主要

3、的H- -qV 或或 p- -qVPsh- -qV - -qVNPSH- -qVn=const.其次其次Hs- -qV 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組qVHTT222y2222y22T222u2T-gctgg)ctg(gg1VVVBqAqbDuubDquuuH 2）H-qV曲線曲線一、能頭與流量性能曲線（一、能頭與流量性能曲線（H- -qV）1）HT - -qVT曲線曲線 由無限多葉片時(shí)的理論能頭可得：由無限多葉片時(shí)的理論能頭可得：HT=KHT ，qVT- -q =qVH=HT- -hw ，HT - -qVTHT- -qVThf+ +hjhsH- -q

4、VTH- -qVqqVd后向式后向式徑向式徑向式前向式前向式華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組qVPshOPh-qVT二、功率與流量性能曲線二、功率與流量性能曲線（Psh- -qV ） 2TTTTTThmmhsh1000/ )(g1000/gVVVVVqBqABqAKqHqPPPPP 與與流流量量無無關(guān)關(guān)，且且，若現(xiàn)，若現(xiàn)場的凝結(jié)泵和給水泵閉閥啟場的凝結(jié)泵和給水泵閉閥啟動(dòng)，動(dòng)，則則這部分功率將導(dǎo)致泵內(nèi)水溫有較大的溫升，易產(chǎn)生泵內(nèi)汽蝕，這部分功率將導(dǎo)致泵內(nèi)水溫有較大的溫升，易產(chǎn)生泵內(nèi)汽蝕，故故。后向式后向式徑向式徑向式前向式前向式q理論的理論的Psh-qV曲

5、線曲線Psh-qVT Pm PV實(shí)際的實(shí)際的Psh-qV 曲線曲線華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組三、效率與流量性能曲線（三、效率與流量性能曲線（ - -qV） shshshe10001000gPpqPHqPPVV 泵與風(fēng)機(jī)的泵與風(fēng)機(jī)的 - -qV性能曲性能曲線線由下式計(jì)算可得，即由下式計(jì)算可得，即并隨性能表一起附于制造廠并隨性能表一起附于制造廠家的產(chǎn)品說明書或產(chǎn)品樣本家的產(chǎn)品說明書或產(chǎn)品樣本中。中。 右圖為與右圖為與300MW、600 MW機(jī)組配套用的鍋爐給水機(jī)組配套用的鍋爐給水泵的性能曲線。泵的性能曲線。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課

6、程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans四、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線四、軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線1 1、性能曲線的趨勢分析、性能曲線的趨勢分析 沖角增加，曲線上升；沖角增加，曲線上升； 葉頂和葉根分別出現(xiàn)二次葉頂和葉根分別出現(xiàn)二次回流，曲線回升?；亓鳎€回升。 邊界層分離，葉根出現(xiàn)回邊界層分離，葉根出現(xiàn)回流，曲線下降，但趨勢較緩；流，曲線下降，但趨勢較緩； 2 2、性能曲線的特點(diǎn)、性能曲線的特點(diǎn) 存在不穩(wěn)定工作區(qū)，曲線存在不穩(wěn)定工作區(qū)，曲線形狀呈形狀呈型；型； 空載易過載；空載易過載； 高效區(qū)窄。高效區(qū)窄。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流

7、體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 離心式通風(fēng)機(jī)三種不同型式葉輪的性能曲線離心式通風(fēng)機(jī)三種不同型式葉輪的性能曲線 對前向式和徑向式葉輪對前向式和徑向式葉輪，能能頭性能曲線為一具有駝峰的或呈頭性能曲線為一具有駝峰的或呈型的曲線，且隨型的曲線，且隨 2y 曲線彎曲曲線彎曲程度程度 。 K點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)。點(diǎn)左側(cè)為不穩(wěn)定工作區(qū)。，能頭曲線總，能頭曲線總的趨勢的趨勢一般一般是隨著流量的增加能是

8、隨著流量的增加能頭逐漸降低，頭逐漸降低，不會(huì)出現(xiàn)不會(huì)出現(xiàn)型型。 1、H- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（后向式葉輪）后向式葉輪）五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)后向式葉輪的性能后向式葉輪的性能曲線存在不同程度的差異。常見的曲線存在不同程度的差異。常見的有有、和和三種基三種基本類型。其性能曲線的形狀是用本類型。其性能曲線的形狀是用來劃分的

9、，即：來劃分的，即： %10000s0p HHHK不同型式的性能曲線，其工程應(yīng)用場合不同。應(yīng)重點(diǎn)給不同型式的性能曲線，其工程應(yīng)用場合不同。應(yīng)重點(diǎn)給予關(guān)注。予關(guān)注。qVHOabc關(guān)死點(diǎn)的能頭關(guān)死點(diǎn)的能頭最高效率點(diǎn)所對應(yīng)的能頭最高效率點(diǎn)所對應(yīng)的能頭華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 Kp=25%30% ） 其其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化很小時(shí)能頭變化很大特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化很

10、小時(shí)能頭變化很大。例如火力。例如火力發(fā)電廠自江河、水庫取水的循環(huán)水泵，就希望有這樣的工作發(fā)電廠自江河、水庫取水的循環(huán)水泵，就希望有這樣的工作性能。性能。因?yàn)椋S著季節(jié)的變化，江河、水因?yàn)?，隨著季節(jié)的變化，江河、水庫的水位漲落差非常大，同時(shí)水的清潔庫的水位漲落差非常大，同時(shí)水的清潔度也發(fā)生變化；度也發(fā)生變化；但是，由于凝汽器內(nèi)真但是，由于凝汽器內(nèi)真空度的要求，其流量變化不能太大。空度的要求，其流量變化不能太大。qVHOabc華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲

11、線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 （Kp=8%12% ） 其其特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化較大時(shí)，能頭變化很小特點(diǎn)是：當(dāng)流量變化較大時(shí)，能頭變化很小。例如火。例如火力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵就希望有這樣的性能。力發(fā)電廠的給水泵、凝結(jié)水泵就希望有這樣的性能。 因?yàn)?，汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷變因?yàn)椋啺l(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)負(fù)荷變化是不可避免的，特別是對調(diào)峰機(jī)組，化是不可避免的，特別是對調(diào)峰機(jī)組，負(fù)荷變化更大。但是，由于主機(jī)安全經(jīng)負(fù)荷變化更大。但是，由于主機(jī)安全經(jīng)濟(jì)濟(jì)性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器性的要求，汽包、除氧器以及凝汽器內(nèi)的壓強(qiáng)變化不能太大。內(nèi)

12、的壓強(qiáng)變化不能太大。qVHOabc華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 （駝峰曲線不能用斜度表示）（駝峰曲線不能用斜度表示） 其其特點(diǎn)是：在峰值點(diǎn)特點(diǎn)是：在峰值點(diǎn)k 左側(cè)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)左側(cè)出現(xiàn)不穩(wěn)定工作區(qū)，故設(shè)計(jì)，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免這種情況，或盡量減小不穩(wěn)定區(qū)。時(shí)應(yīng)盡量避免這種情況，或盡量減小不穩(wěn)定區(qū)。 qVHOabcqVkk 經(jīng)驗(yàn)證明，對離心式泵采用右圖中的曲線

13、來選擇葉片安經(jīng)驗(yàn)證明，對離心式泵采用右圖中的曲線來選擇葉片安裝角裝角2y 和葉片數(shù)，可以避免性能曲線中的駝峰。和葉片數(shù)，可以避免性能曲線中的駝峰。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較。當(dāng)泵。當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工作在大于額定流量時(shí)，與風(fēng)機(jī)工作在大于額定流量時(shí)，原動(dòng)機(jī)易過載。原動(dòng)機(jī)易過載。 因而當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工因而當(dāng)泵與風(fēng)機(jī)工作在大于額定流量時(shí)，原動(dòng)機(jī)不作在大于額定流量時(shí)，原動(dòng)機(jī)

14、不易過載。易過載。 2、Psh- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（一）離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較前向式葉輪的效率較低，但在前向式葉輪的效率較低，但在額定流量附近，效率下降較慢；額定流量附近，效率下降較慢；而徑向式葉輪的效率居中。而徑向式葉輪的效率居中。 3、 -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 因此，為了提高效率，因此，為了提高效率，泵幾乎不采用前向式

15、葉輪泵幾乎不采用前向式葉輪，而采，而采用后向式葉輪。即使對于用后向式葉輪。即使對于風(fēng)機(jī)，也趨向于采用效率較高的后風(fēng)機(jī)，也趨向于采用效率較高的后向式葉輪向式葉輪。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans （二）離心式、混流式及軸流（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 1、H-qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)

16、 Pumps and Fans Pumps and Fans（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 2、Psh- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較較 五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較應(yīng)引起注意的是：對于凝結(jié)泵和應(yīng)

17、引起注意的是：對于凝結(jié)泵和給水泵，為防止汽蝕，啟動(dòng)時(shí)則應(yīng)開給水泵，為防止汽蝕，啟動(dòng)時(shí)則應(yīng)開啟旁路閥啟旁路閥。 2、Psh- -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較 3 - -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較，且高效區(qū)寬，且高效區(qū)寬；隨著由離心式向；隨著由離心式向過渡，過渡， - -qV 曲線越來越陡，曲線越來越陡，高高效區(qū)效區(qū)越來越越來越窄窄。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（二）離心式、混流式及軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 五

18、、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 3 - -qV 性能曲線的比較性能曲線的比較，提高調(diào)節(jié)效率，提高調(diào)節(jié)效率，。這樣。這樣, 當(dāng)流量變化時(shí)，當(dāng)流量變化時(shí)，通過調(diào)節(jié)葉輪葉片的角度，通過調(diào)節(jié)葉輪葉片的角度，使軸流式泵與風(fēng)機(jī)仍具有比使軸流式泵與風(fēng)機(jī)仍具有比較高的效率。較高的效率。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（三）（三）容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 1活塞泵和柱塞泵活塞泵和柱塞泵 特點(diǎn)：特點(diǎn)

19、：在理論上，這種泵可以達(dá)到任意大的揚(yáng)程；在理論上，這種泵可以達(dá)到任意大的揚(yáng)程；通過通過改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量，通過，通過排出閥開啟度調(diào)節(jié)揚(yáng)程排出閥開啟度調(diào)節(jié)揚(yáng)程；當(dāng)需要產(chǎn)生很高壓強(qiáng)時(shí)（當(dāng)需要產(chǎn)生很高壓強(qiáng)時(shí)（10MPa以上），采用柱塞泵。以上），采用柱塞泵。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（三）（三）容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 2齒輪泵和螺桿泵齒輪泵和螺桿泵 輸送潤滑油及調(diào)節(jié)油，也可作為鍋爐燃

20、料油輸送泵。輸送潤滑油及調(diào)節(jié)油，也可作為鍋爐燃料油輸送泵。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（三）（三）容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 2齒輪泵和螺桿泵齒輪泵和螺桿泵 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（三）（三）容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、

21、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 3羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī) 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans（三）（三）容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性容積式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線特性五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較 3羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī) 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較五、泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的比較（四）（四）液環(huán)泵液環(huán)泵的性能曲線特性的性能曲線特性 液環(huán)泵亦

22、稱納什海托（液環(huán)泵亦稱納什海托（NashHytor）泵，即納什型泵，）泵，即納什型泵，屬于離心容積式泵屬于離心容積式泵，其性能特性介于離心泵和容積泵之間。，其性能特性介于離心泵和容積泵之間。在火力發(fā)電廠中，液環(huán)泵常作為凝汽器的抽氣裝置和用于負(fù)在火力發(fā)電廠中，液環(huán)泵常作為凝汽器的抽氣裝置和用于負(fù)壓氣力除灰系統(tǒng)。壓氣力除灰系統(tǒng)。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響1 1、什么是預(yù)旋什么是預(yù)旋 2 2、預(yù)旋產(chǎn)生的原因預(yù)旋產(chǎn)生的

23、原因按產(chǎn)生原因可分為強(qiáng)制預(yù)旋和自由預(yù)旋兩種。按產(chǎn)生原因可分為強(qiáng)制預(yù)旋和自由預(yù)旋兩種。強(qiáng)制預(yù)旋強(qiáng)制預(yù)旋：f (結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu))，如導(dǎo)葉、雙吸葉輪、螺旋形吸入室如導(dǎo)葉、雙吸葉輪、螺旋形吸入室等，與流量的變化無關(guān)；等，與流量的變化無關(guān)；自由預(yù)旋自由預(yù)旋：f (流量流量)，當(dāng)流量偏離設(shè)當(dāng)流量偏離設(shè)計(jì)值時(shí)產(chǎn)生，與設(shè)備的結(jié)構(gòu)因素?zé)o關(guān)。計(jì)值時(shí)產(chǎn)生，與設(shè)備的結(jié)構(gòu)因素?zé)o關(guān)。 流體進(jìn)入泵與風(fēng)機(jī)葉輪葉片前有一個(gè)先期旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱流體進(jìn)入泵與風(fēng)機(jī)葉輪葉片前有一個(gè)先期旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，稱為預(yù)旋。為預(yù)旋。 當(dāng)當(dāng) ），稱稱為為負(fù)負(fù)預(yù)預(yù)旋旋。（，使使），稱稱為為正正預(yù)預(yù)旋旋；（，使使1u11u1/90/90uu 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體

24、力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響3 3、預(yù)旋的機(jī)理、預(yù)旋的機(jī)理強(qiáng)制預(yù)旋的機(jī)理較易理解；自由預(yù)旋的機(jī)理【美國強(qiáng)制預(yù)旋的機(jī)理較易理解；自由預(yù)旋的機(jī)理【美國AJ斯捷潘諾夫，最小阻力原理】。斯捷潘諾夫，最小阻力原理】。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響4 4、預(yù)旋強(qiáng)度、預(yù)旋強(qiáng)

25、度 通常用預(yù)旋系數(shù)通常用預(yù)旋系數(shù)來表示，它等于進(jìn)口處流體絕對速度來表示，它等于進(jìn)口處流體絕對速度的周向分量的周向分量1u 與葉輪進(jìn)口的圓周速度與葉輪進(jìn)口的圓周速度u1 之比，即：之比，即： 1u1u 在設(shè)計(jì)階段一般取：在設(shè)計(jì)階段一般?。和L(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī) =0.300.50；離心泵次級葉輪離心泵次級葉輪 =0.250.40。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響5、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響 （以正預(yù)旋為

26、例）（以正預(yù)旋為例）華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響5、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響 （以正預(yù)旋為例）（以正預(yù)旋為例） 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響5、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響 （以正預(yù)旋

27、為例）（以正預(yù)旋為例） 。由于。由于是由吸入室或背導(dǎo)葉所造成的，并不消耗葉輪的能量，因是由吸入室或背導(dǎo)葉所造成的，并不消耗葉輪的能量，因而也就而也就；而；而總是伴隨著流量的改總是伴隨著流量的改變而存在的，當(dāng)流量小到某一臨界值時(shí)，要產(chǎn)生反向流，此變而存在的，當(dāng)流量小到某一臨界值時(shí)，要產(chǎn)生反向流，此時(shí)，自由預(yù)旋要消耗葉輪的一部分能量，因而也就時(shí)，自由預(yù)旋要消耗葉輪的一部分能量，因而也就。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響六、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的影響

28、5、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響、預(yù)旋對泵與風(fēng)機(jī)性能的影響 （以正預(yù)旋為例）（以正預(yù)旋為例）因?yàn)轭A(yù)旋使得入口相因?yàn)轭A(yù)旋使得入口相對速度對速度w1減小，從而使泵的必減小，從而使泵的必須汽蝕余量降低，改善了汽蝕須汽蝕余量降低，改善了汽蝕性能。鑒于此，對于高速、高性能。鑒于此，對于高速、高 當(dāng)流量減小時(shí)，如果沒有預(yù)旋，則沖角為當(dāng)流量減小時(shí)，如果沒有預(yù)旋，則沖角為 1，而預(yù)旋的存在，而預(yù)旋的存在使得沖角為使得沖角為 2，沖角減小了，沖角減小了 ，從而減小了沖擊損失。，從而減小了沖擊損失。 抗汽蝕性能的泵在設(shè)計(jì)時(shí)都考慮一定的預(yù)旋系數(shù)。抗汽蝕性能的泵在設(shè)計(jì)時(shí)都考慮一定的預(yù)旋系數(shù)。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體

29、力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans一、管路系統(tǒng)性能曲線一、管路系統(tǒng)性能曲線 1-7 1-7 泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn) 三、三、泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)的穩(wěn)定性運(yùn)行工況點(diǎn)的穩(wěn)定性二、泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)二、泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn) 四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素引引 言言 目目 的：的：掌握泵與風(fēng)機(jī)的原理和性能。掌握泵與風(fēng)機(jī)的原理和性能。 角度：考慮角度：考慮管路系統(tǒng)對管路系統(tǒng)對泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行性能的影響。運(yùn)行性能的影響。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力

30、學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans管路系統(tǒng)能頭與通過管路中流體流量的關(guān)系曲線。管路系統(tǒng)能頭與通過管路中流體流量的關(guān)系曲線。 Hst稱為管路系統(tǒng)的靜能頭；稱為管路系統(tǒng)的靜能頭；，即管路系統(tǒng)的靜能頭為零。，即管路系統(tǒng)的靜能頭為零。 一、管路系統(tǒng)性能曲線一、管路系統(tǒng)性能曲線 對于泵：對于泵：對于風(fēng)機(jī)：對于風(fēng)機(jī)： wzhgppHH c2stVqH 2cVqp 流量計(jì)流量計(jì)調(diào)閥調(diào)閥閥門閥門真空計(jì)真空計(jì)p p HZ壓強(qiáng)表壓強(qiáng)表泵泵泵的系統(tǒng)裝置泵的系統(tǒng)裝置華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程

31、組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans二、泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)二、泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn) 2 2、實(shí)質(zhì)：反映了兩者的能量供與求的平衡關(guān)系。、實(shí)質(zhì)：反映了兩者的能量供與求的平衡關(guān)系。 三、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)的穩(wěn)定性三、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)的穩(wěn)定性泵運(yùn)行工況點(diǎn)的穩(wěn)定性泵運(yùn)行工況點(diǎn)的穩(wěn)定性KOqVH3 3、有駝峰、有駝峰不穩(wěn)定工作區(qū)不穩(wěn)定工作區(qū)喘振。喘振。1 1、穩(wěn)定工況點(diǎn)條件是：、穩(wěn)定工況點(diǎn)條件是： VVqHqHddddc2 2、不穩(wěn)定工況點(diǎn)條件是：、不穩(wěn)定工況點(diǎn)條件是： VVqHqHddddc M管管路路系系統(tǒng)統(tǒng)泵泵或或風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)1 1、同比例、同比例的性能曲線

32、的交點(diǎn)；的性能曲線的交點(diǎn)；Hc-qVH-qV華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans1 1、吸入空間（壓出空間）壓強(qiáng)（位高）變化的影響吸入空間（壓出空間）壓強(qiáng)（位高）變化的影響 四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素. .不影響泵與風(fēng)機(jī)本身性能；不影響泵與風(fēng)機(jī)本身性能；. .影響管路系統(tǒng)性能。影響管路系統(tǒng)性能。gppHHz st 這是因?yàn)椋哼@是因?yàn)椋何匾好嫖匾好妫▔核匾好妫▔核匾好妫〩st壓水池壓強(qiáng)壓水池壓強(qiáng)（吸水池壓強(qiáng)（吸水池壓強(qiáng)）華北電力

33、大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans2 2、密度變化的影響、密度變化的影響（設(shè)密度下降為原來的一半）（設(shè)密度下降為原來的一半） 四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素，而，而 ，其工況點(diǎn)變化如，其工況點(diǎn)變化如左下圖所示；左下圖所示；， （p、pc均均 ），其工況點(diǎn)變化如），其工況點(diǎn)變化如右下圖所示。右下圖所示。gzst ppHH 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps

34、 and Fans3 3、流體含固體雜質(zhì)時(shí)運(yùn)行工況點(diǎn)的變化、流體含固體雜質(zhì)時(shí)運(yùn)行工況點(diǎn)的變化 四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素四、泵與風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)變化的影響因素此外，流體的粘性變化，管路的積垢、積灰、結(jié)焦、泄此外，流體的粘性變化，管路的積垢、積灰、結(jié)焦、泄漏、堵塞等都會(huì)影響泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)。漏、堵塞等都會(huì)影響泵與風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)。gzst ppHH 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans 【例【例 1-3】某電廠循環(huán)水泵的某電廠循環(huán)水泵的H- -qV、 - -qV曲線，如右圖

35、中曲線，如右圖中的實(shí)線所示。試根據(jù)下列已知條件繪制循環(huán)水管道系統(tǒng)的性的實(shí)線所示。試根據(jù)下列已知條件繪制循環(huán)水管道系統(tǒng)的性能曲線，并求出循環(huán)水泵向管道系統(tǒng)輸水時(shí)所需的軸功率。能曲線，并求出循環(huán)水泵向管道系統(tǒng)輸水時(shí)所需的軸功率。已知：管道的直徑已知：管道的直徑d =600mm，管長管長l=250m，局部阻力的等值長度，局部阻力的等值長度le=350m，管道的沿程阻力系數(shù)，管道的沿程阻力系數(shù) =0.03，水泵房進(jìn)水池水面至循環(huán)，水泵房進(jìn)水池水面至循環(huán)水 管 出 口 水 池 水 面 的 位 置 高 差水 管 出 口 水 池 水 面 的 位 置 高 差Hz= 2 4 m （ 設(shè) 輸 送 流 體 的 密

36、度（ 設(shè) 輸 送 流 體 的 密 度 =998.23kg/m3，進(jìn)水池水面壓強(qiáng)，進(jìn)水池水面壓強(qiáng)和循環(huán)水管出口水池水面壓強(qiáng)均為大氣壓）。和循環(huán)水管出口水池水面壓強(qiáng)均為大氣壓）。 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans 【解】【解】 由流體力學(xué)知道，當(dāng)考慮了局部阻力的等值長度由流體力學(xué)知道，當(dāng)考慮了局部阻力的等值長度后，管道系統(tǒng)的計(jì)算長度后，管道系統(tǒng)的計(jì)算長度l0為：為： l0=l+le=250+350=600（m）所以，為克服流動(dòng)阻力而損失的能量為：所以，為克服流動(dòng)阻力而損失的能量為：2

37、25250220w16.196 . 014. 3806. 9600803. 0g8g24/VVVVqqqdldqdlh 由于吸水池液面壓強(qiáng)和循環(huán)水管出口處水池液面壓強(qiáng)均由于吸水池液面壓強(qiáng)和循環(huán)水管出口處水池液面壓強(qiáng)均為大氣壓，即為大氣壓，即0g pp。則管路系統(tǒng)性能曲線方程為：。則管路系統(tǒng)性能曲線方程為：2wc16.1924VzqhHH 華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組流體力學(xué)及泵與風(fēng)機(jī)課程組泵與風(fēng)機(jī)泵與風(fēng)機(jī) Pumps and Fans Pumps and Fans上式中流量的單位是上式中流量的單位是m3/s，而，而性能曲線圖上流量的單位為性能曲線圖上流量的單位為m3/h，故必須換算后方能代入管路性能故必須換算后方能代入管路性能曲線方程中。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，列曲線方程中。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，列出管道性能曲線上的對應(yīng)點(diǎn)如下：出管道性能曲線上的對應(yīng)點(diǎn)如下： 2wc16.1924VzqhHH 由上表數(shù)據(jù)即可繪制出管路性能曲線如上圖中的由上表數(shù)據(jù)即可繪制出管路性能曲線如上圖中的所所示。示。華北電力大學(xué)華北電力大學(xué)流體力