泵與風(fēng)機性能曲線演示文稿

泵與風(fēng)機性能曲線演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有33頁\編輯于星期五泵與風(fēng)機性能曲線現(xiàn)在是2頁\一共有33頁\編輯于星期五一、概述泵與風(fēng)機的主要參數(shù)有5個：qv、H(p)、P、、n。它們之間存在一定的關(guān)系，如n和qv一定時，對某一泵或風(fēng)機，其H(p)、P和有一一對應(yīng)的關(guān)系而這些關(guān)系在以前是用式子表示的，但由于實際中存在以上的損失，這些式子中有一些不能用理論計算的系數(shù)所以，實際的泵與風(fēng)機的性能是不可能用精確的解析式子來表示的，只能用曲線表示而曲線可以通過對該泵或風(fēng)機進行實測獲得，這些曲線就叫性能曲線。第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是3頁\一共有33頁\編輯于星期五一、概述性能曲線是指，在一定轉(zhuǎn)速n下，流量qv與揚程H(或全壓p)、軸功率P和效率之間的關(guān)系曲線。n一定時，給出一個qv,就可在曲線上找到對應(yīng)的一組H、P和，這一組數(shù)就叫做一個工況。所以，在曲線上有無窮多個點，也就是有無窮多個工況在曲線上，有一個效率最高的點，這個點代表的是設(shè)計工況。但在實際上，泵與風(fēng)機不可能總是在最高效率點工作，運行效率在設(shè)計效率的93%以內(nèi)時的區(qū)域叫高效區(qū)。

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是4頁\一共有33頁\編輯于星期五二、用理論的方法繪制性能曲線實際的性能曲線是用實驗的方法繪制出來的，但為了說明曲線的一些影響因素，我們先用理論的方法繪制性能曲線。1.qv—H曲線1)qvT

—HT曲線第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能在qvT—HT坐標(biāo)上為一直線方程。2>90時斜率為正，

2<90時斜率為負(fù)，

2

=90時斜率為0?，F(xiàn)在是5頁\一共有33頁\編輯于星期五二、用理論的方法繪制性能曲線第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是6頁\一共有33頁\編輯于星期五二、用理論的方法繪制性能曲線1.qv—H曲線2)qv—H曲線(實際)從理論上分析曲線的大體形狀。以2

<90為例，取其中的一部分進行放大。(1)先去下標(biāo)

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能仍為一直線，只不過A'<A,B'<B，即截距和斜率均減小?，F(xiàn)在是7頁\一共有33頁\編輯于星期五二、用理論的方法繪制性能曲線1.qv—H曲線2)qv—H曲線(實際)(1)先去下標(biāo)

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能qvT

～HTqvT～HTH、HT、HTqv、qvT現(xiàn)在是8頁\一共有33頁\編輯于星期五(2)去H的下標(biāo)T因為H=hHT，而h和h1、

h2及h3有關(guān)。h1+

h2

qvT2，又因為是損失，在坐標(biāo)上應(yīng)為負(fù)值。第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能H、HT、HTqv、qvT阻力損失h1+

h2

=K1qvT2qvT

～HTqvT～HT現(xiàn)在是9頁\一共有33頁\編輯于星期五(2)去H的下標(biāo)Th3=K2(qv-qvd)2也應(yīng)為負(fù)值(損失)。

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能H、HT、HTqv、qvTqvT～Hh3=K2(qv-qvd)2qvd阻力損失沖擊損失qvT

～HTqvT～HT現(xiàn)在是10頁\一共有33頁\編輯于星期五(3)再去掉qvT的下標(biāo)qH1/2也為一拋物線，q應(yīng)負(fù)值。第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能H、HT、HTqv、qvTqvT

～Hqvd阻力損失沖擊損失qH1/2容積損失qvT～HTqvT

～HT現(xiàn)在是11頁\一共有33頁\編輯于星期五二、用理論的方法繪制性能曲線2.qv—P曲線第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能在qvT—Ph坐標(biāo)上2

<90時為一有極值的拋物線。軸功率應(yīng)為P與機械損失Pm之和。因為Pm為純功率損失，無論有無流量，

Pm總是存在，故曲線向上平移可得qvT-P曲線。P66圖2-13現(xiàn)在是12頁\一共有33頁\編輯于星期五二、用理論的方法繪制性能曲線2.qv—P曲線再去掉qvT的下標(biāo)，即減去泄漏損失，可的qv—P曲線。從圖不難看出，無論有無流量，只要運轉(zhuǎn)，均有一定的軸功率。即qv=0時，P≠0,此即空轉(zhuǎn)功率，它由兩部分組成，一部分是機械損失，一部分是由泄漏引起。在實際中，一般只用到曲線的上升段，故功率曲線一般為上升的曲線（近似直線）。（

P67圖2-15）

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是13頁\一共有33頁\編輯于星期五二、用理論的方法繪制性能曲線3.qv

—

曲線有了qv,在上述兩條曲線上可得一H與P,從而可算出，但理論qv

—曲線為一典型的拋物線qv=0時，Pe=0,=0；qv較大時也有=0。實際的qv

—曲線比理論值小，qv較大時無用。

（

P66圖2-14）

通常，三條曲線繪在同一圖上，=93%max的范圍為高效區(qū)，即最佳工作區(qū)。

（

P67圖2-15,16）

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是14頁\一共有33頁\編輯于星期五三、實驗方法繪制性能曲線實際中一般用此法繪制，如有時間講泵與風(fēng)機的測試方法，并進行實驗。第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是15頁\一共有33頁\編輯于星期五四、離心式泵與風(fēng)機性能曲線的分析1.工況

有一qv,就有一組、H、P,這一組數(shù)就是一個工況，應(yīng)為一曲線，曲線上有無限多個點，就有無限多個工況，=max的工況為設(shè)計工況(最佳工況、額定工況)。泵與風(fēng)機的實際運行工況（只有一個）取決于本身的性能曲線及負(fù)荷情況(管路特性)。2.

高效區(qū)寬(qv

—曲線平坦)的泵與風(fēng)機調(diào)節(jié)性能好。3.qv—H曲線的三種形狀：平坦、陡降、駝峰。2a增加易出現(xiàn)駝峰。

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是16頁\一共有33頁\編輯于星期五四、離心式泵與風(fēng)機性能曲線的分析在最佳工況點左右的區(qū)域(一般不低于最高效率的0.93)稱為經(jīng)濟工作區(qū)或高效工作區(qū),泵與風(fēng)機在此區(qū)域內(nèi)工作最經(jīng)濟.當(dāng)閥門全關(guān)時,qv=0,H=H0,P=P0,該工況為空轉(zhuǎn)狀態(tài).這時,空載功率戶.主要消耗在機械損失上,如旋轉(zhuǎn)的葉輪與流體的摩擦,使水溫迅速升高,會導(dǎo)致泵殼變形,軸彎曲以致汽化,特別是鍋爐給水泵及凝結(jié)水泵,由于輸送的是飽和液體,因此,為防止汽化,一般不允許在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下運行(除特殊注明允許的外).如在運行中負(fù)荷降低到所規(guī)定的最小流量時,則應(yīng)開啟泵的旁路管.第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是17頁\一共有33頁\編輯于星期五四、離心式泵與風(fēng)機性能曲線的分析離心式泵與風(fēng)機,在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時,軸功率(空載功率)最小,一般為設(shè)計軸功率的30%左右為避免啟動電流過大,原動機過載,所以離心式的泵與風(fēng)機要在閥門全關(guān)的狀態(tài)下啟動待運轉(zhuǎn)正常后,再開大出口管路上的調(diào)節(jié)閥門,使泵與風(fēng)機投入正常的運行.第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是18頁\一共有33頁\編輯于星期五四、離心式泵與風(fēng)機性能曲線的分析后彎式葉輪qV—H性能曲線的三種基本形狀可以分為三種基本類型:陡降的曲線,如圖2—17a所示,這種曲線有25%～30%的斜度,當(dāng)流量變動很小時,揚程變化很大,適用于揚程變化大而流量變化小的情況,如電廠的取水水位變化較大的循環(huán)水泵平坦的曲線,如圖2—17b所示,這種曲線具有8%一12%的斜度;當(dāng)流量變化很大時,揚程變化很小,適用于流量變化大而要求揚程變化小的情況,如電廠的汽包鍋爐給水泵有駝峰的曲線,如圖2—17c所示,其揚程隨流量的變化是先增加后減小,曲線上k點對應(yīng)揚程的最大值Hk和qVk,在k點左邊為不穩(wěn)定工作段,在該區(qū)域工作,會影響泵與風(fēng)機的穩(wěn)定工作.因此,不希望使用具有駝峰形曲線的泵與風(fēng)機.第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是19頁\一共有33頁\編輯于星期五四、離心式泵與風(fēng)機性能曲線的分析由qv一P性能曲線(圖2-12)可見,后彎式葉輪和前彎式葉輪有著明顯的差別:后彎式葉輪的qv一P性能曲線,隨流量的增加功率變化緩慢.前彎式葉輪隨流量的增加,功率急劇上升,因此原動機容易超載.所以,對前彎式葉輪的風(fēng)機在選用原動機時,容量富裕系數(shù)K值應(yīng)取得大些.第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是20頁\一共有33頁\編輯于星期五四、離心式泵與風(fēng)機性能曲線的分析因前彎式葉輪的qvT—HT∞理論性能曲線為一上升直線,在其上扣除軸向渦流及損失揚程后,所得到的實際qv—H性能曲線是一具有較寬不穩(wěn)定工作段的駝峰形曲線.如果風(fēng)機在不穩(wěn)定工作段工作,將導(dǎo)致喘振.因此,不允許在此區(qū)段工作.前彎式葉輪效率遠(yuǎn)低于后彎式.為了提高風(fēng)機效率,節(jié)約能耗,目前大中型風(fēng)機均采用效率較高的后彎式葉片.第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是21頁\一共有33頁\編輯于星期五五、軸流式泵與風(fēng)機的性能曲線在一定的轉(zhuǎn)速下,對葉片安裝角固定的軸流式泵與風(fēng)機,試驗所測得的典型性能曲線如圖2—19所示,和離心式泵與風(fēng)機性能曲線相比有顯著的區(qū)別：效率曲線與離心類似，只是高效區(qū)較窄

qv—H曲線:設(shè)計流量為qvd,隨流量的減小,揚程(全壓)先是上升,當(dāng)減小到qvc時,揚程(全壓)開始下降,流量再減小到qvb時,揚程(全壓)又開始上升直到流量為零時的最大值.此最大揚程(全壓)約為設(shè)計工況下?lián)P程(全壓)的2倍.

qv—P曲線:設(shè)計流量為qvd,隨流量的減小,軸功率最小，隨著流量的減小，軸功率逐漸增大，流量為0時，軸功率最大，所以軸流式泵與風(fēng)機應(yīng)在閥門全開時啟動第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是22頁\一共有33頁\編輯于星期五五、軸流式泵與風(fēng)機的性能曲線軸流式泵與風(fēng)機性能曲線歸結(jié)起來有以下特點:

(1)qv—H性能曲線,在小流量區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)駝峰形狀,在c點的左邊為不穩(wěn)定工作區(qū)段,一般不允許泵與風(fēng)機在此區(qū)域工作.

(2)軸功率P在空轉(zhuǎn)狀態(tài)(qv

=0)時最大,隨流量的增加而減小,為避免原動機過載,

要在閥門全開狀態(tài)下啟動.如果葉片安裝角是可調(diào)的,在葉片安裝角小時,軸功率也小,所以對可調(diào)葉片的軸流式泵與風(fēng)機可在小安裝角時啟動.

(3)軸流式泵與風(fēng)機高效區(qū)窄.但如果采用可調(diào)葉片,則可使在很大的流量變化范圍內(nèi)保持高效率.這就是可調(diào)葉片軸流式泵與風(fēng)機較為突出的優(yōu)點.第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是23頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響顯而易見，離心式泵與風(fēng)機的葉輪結(jié)構(gòu)與泵與風(fēng)機的性能有著密切的關(guān)系，但各參數(shù)的變化又是相互影響的。為了簡化，我們只討論它們各自對性能的影響，而不考慮它們之間的互相影響。1.

1a—葉片入口安裝角前面講過，如果流體流入角1等于葉片入口安裝角1a，則沖角i=0，流體流入時是無沖擊的，對效率有利但事實上，流體流入時是有沖角的，在具有一定的正沖角時，泵與風(fēng)機進口處氣流的阻力損失較小，效率可能還能提高，另外，還可提高泵的抗汽蝕性能。它的變化對性能曲線的形狀影響不大。第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是24頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響2.

葉片進口邊的布置葉片進口邊的布置主要影響泵的汽蝕性能，同時對泵的揚程、功率也有一定的影響。葉片進口邊的布置有平行與延伸兩類。a為平行布置，b為延伸布置，全稱為葉片

在進口邊延伸布置，它一方面增加了葉片

的做功面積，另一方面由于圓周速度減小，

對泵的抗汽蝕性能有利。目前，大多泵與風(fēng)機采用這種布置方法。葉片進口邊的延伸布置時，qv—H性能曲線較陡，qv—曲線向流量小的方向移動，最高效率有所提高；而在葉片平行布置時，qv—H性能曲線容易出現(xiàn)駝峰。第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是25頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響2.

葉片進口邊的布置葉片進口邊的延伸布置，使葉片進口的圓周速度變化了，造成葉片在前后蓋板處與中間流線處的液體流入角不等。葉片進口邊的延伸不能太多，否則葉片扭曲厲害，容易造成進口流道的堵塞，且不易制造，一般取葉片與軸線的夾角25～45。優(yōu)點：1)qv—H曲線不易出駝峰，2)max有所提高，3)增大了葉片的作用面積，使相同揚程下單位面積上的載荷下降，4)進口邊各點上的直徑減小，u1↓→w1↓→v1↓

→p1↑，不易汽蝕。但延伸后，葉片呈扭曲形狀，加工較困難。

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是26頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響3.D2—葉輪外經(jīng)葉輪外徑對泵與風(fēng)機性能的影響角較大。由公式：

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是27頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響3.D2—葉輪外經(jīng)1)

隨D2的增加而增加，截距↑，斜率不變2)

Pm2∝D25,D2↑→Pm2↑↑，m↓，↓。3)D2↑→流道變長,

h1

↑,

h2

↓,不變或稍有增加。4)D2↑→材料的離心力增加，材料要求高。5)D2↑→占地面積↑，耗材多，成本高。6)D2↑→(p，qv不變)，n↓，噪音↓。

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是28頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響4.b2—葉輪出口寬度仍由上式：1)b2↑→斜率↓→曲線變平，易出駝峰。2)qvT較大時，b2↑→HT↑→max右移。

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是29頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響5.n的影響(副產(chǎn)品)仍由上式：1)n↑→斜率↑→曲線變陡→不易出駝峰。2)n↑→截距成平方增加。

第二節(jié)

泵與風(fēng)機的性能曲線第二章

泵與風(fēng)機的性能現(xiàn)在是30頁\一共有33頁\編輯于星期五五、葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對離心式泵與風(fēng)機性能的影響6.

2a的影響1)

2a

↑v2u→↑→HT↑2)

2a

↑→流道彎曲嚴(yán)重，流道變短，擴散度↑→h1↓

，h2↑

，但h1＋h2↑，↓(離心式)3)

2a

↑→↓→Hd↑Hst↓

→h1↑，h2↑→↓4)

2a

↑→qv—H曲線變平→易出現(xiàn)駝峰第二節(jié)