《泵與風機》第一章

緒論一、泵與風機在建筑環(huán)境與設備工程專業(yè)的應用1、泵與風機在各行各業(yè)均有廣泛的應用表現(xiàn)為：應用領域越來越廣，如采礦、冶金、電力、石油、化工、市政、建筑以及農(nóng)林等部門。特點為：形式越來越多、角色越來越重要、規(guī)模與投資越來越大、功能分類愈分愈細、耗能比例越來越大。2、泵與風機在建環(huán)專業(yè)的作用與地位⑴在建環(huán)專業(yè)的各類系統(tǒng)中，起“心臟〞作用。⑵作為機電設備，“維修〞、“維護〞量很大，顯得它們非常重要。⑶能耗很大，從這個方面講也是重點管理對象。緒論二、泵的開展趨勢1、大型化、大容量化在40年前，5萬千瓦的發(fā)電機組被看做是一個重大的技術(shù)成就，而今天它只能用來驅(qū)動一臺130萬千瓦大型汽輪發(fā)電機組的給水泵。目前，世界上巨型軸流泵的葉輪直徑已達7米，潛水泵直徑已達1米，用于城市及工業(yè)企業(yè)給水工程中的雙吸離心泵的功率已達5500千瓦。2、高揚程化、高速化目前，水泵的單揚程已打破了10兆帕的記錄。要進一步實現(xiàn)高揚程化，勢必要提高泵的轉(zhuǎn)速。3、系列化、通用化、標準化“三化〞，是現(xiàn)代化工業(yè)化生產(chǎn)工藝的必然要求。1975年，國際標準化協(xié)會制訂了額定壓力為0.72兆帕的單級離心泵的主要尺寸及規(guī)格參數(shù)〔ISO2858－1975E〕。我國自1958年以來，在統(tǒng)一型號、系列分類、定型尺寸等方面也做了不少工作。目前“三化〞的程度在不斷提高。緒論三、風機的開展趨勢 4、不斷提高常規(guī)產(chǎn)品的質(zhì)量和水平，大力開展高速、高溫、高壓、高效率以及大容量的各類特殊產(chǎn)品。1、系列化、通用化、標準化3、多樣化，滿足特殊需求比方，“抗磨損〞、“抗酸堿〞、“耐高溫〞等。2、高效、節(jié)能、降噪、自控比方，用于室內(nèi)空調(diào)的“靜音〞風機、用于流量控制的“調(diào)速〞風機等。二、泵的開展趨勢 緒論四、本課程的主要內(nèi)容1、離心式泵與風機的理論根底⑴泵與風機工作原理⑵泵與風機理論揚程方程式⑶泵與風機性能曲線⑷泵與風機比轉(zhuǎn)數(shù)2、離心式泵與風機的構(gòu)造3、離心式泵與風機運行與安裝4、離心式泵與風機的管路工作特點5、離心式泵與風機的調(diào)節(jié)與選擇五、本課程主要要求1、正常完成課堂教學，經(jīng)過結(jié)課考試，綜合成績合格。2、綜合成績包括平時成績與結(jié)課成績兩局部。平時成績占20～30％，結(jié)課成績占70～80％。3、平時成績主要考核：課堂紀律、出勤、課堂提問、作業(yè)等。4、結(jié)課考試采用閉卷考試，120分鐘，總分值100分。5、出勤缺乏2/3的同學，按學院規(guī)定，不得參加結(jié)課考試。第一章離心式泵與風機的理論根底

第一節(jié)泵與風機的分類一、泵的定義與分類1、泵的定義：是輸送和提升液體的機器。它把原動機的機械能轉(zhuǎn)化為被輸送液體的能量，使液體獲得動能或勢能。2、泵的分類〔按工作原理分〕〔1〕、葉片式水泵：它對液體的壓送是靠裝有葉片的葉輪高速旋轉(zhuǎn)而完成的，如離心泵、軸流泵、混流泵等。〔2〕、容積式水泵：它對液體的壓送是靠泵體工作室容積的改變來完成的，如活塞式往復泵、柱塞式往復泵、轉(zhuǎn)子泵等?！?〕、其它類型水泵：螺旋泵、射流泵、氣升泵等。第一章離心式泵與風機的理論根底

第一節(jié)泵與風機的分類二、風機的定義與分類1、風機的定義：是壓送和抽吸氣體的機器。它把原動機的機械能轉(zhuǎn)化為被輸送氣體的能量，使氣體獲得動能或勢能。風機有通風機和鼓風機，與壓縮機略有區(qū)別。全壓P<1470Pa為通風機，全壓1470Pa<P<3.5×105Pa為鼓風機，“全壓〞>3.5×105Pa為壓縮機。2、風機的分類〔與水泵的分類根本一致〕〔1〕、葉片式：如離心風機、軸流風機、貫流風機等。〔2〕、容積式：羅茨風機等。第一章離心式泵與風機的理論根底

第一節(jié)泵與風機的分類三、泵與風機總型譜圖1、泵的總型譜圖由圖可見，目前定型生產(chǎn)的各類葉片式水泵的使用范圍是相當廣泛的，而其中離心泵、軸流泵、混流泵和往復泵等的使用范圍各具有不同的性能。往復泵的使用范圍側(cè)重于高揚程小流量。軸流泵和混流泵的使用范圍側(cè)重于低揚程大流量。而離心泵的使用范圍介乎于兩者之間，工作區(qū)間最廣，產(chǎn)品的品種、系列和規(guī)格也最多。2、結(jié)論以一般的市政給水、建筑用水來說，就其揚程和流量范圍，大量采用離心泵和軸流泵。風機的使用情況也大致一樣。所以，本課主要介紹離心式泵與風機。第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)一、泵與風機的構(gòu)造第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)一、泵與風機的構(gòu)造第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)一、泵與風機的構(gòu)造離心式泵與風機的主要結(jié)構(gòu)部件是：葉輪和機殼。圖為離心式風機的主要結(jié)構(gòu)簡圖。二、泵與風機的工作原理葉輪聯(lián)接在軸上，原動機通過軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片間的氣體也隨著葉輪旋轉(zhuǎn)。氣體獲得的離心力使其從葉片間的出口處〔外緣〕甩出，而擠入機殼。于是機殼內(nèi)的氣體壓強增高，氣體被從導向出口排出。氣體被甩出后，葉輪中心局部的氣體壓強降低，吸入口處的氣體得以進入葉輪前盤。如是，風機源源不斷地輸送氣體。第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)二、泵與風機的工作原理對于水泵，其工作原理與前大同小異。三、泵與風機的性能參數(shù)1、泵的揚程H與風機的壓頭P

泵的揚程H的定義：泵所輸送的單位重量流量的流體從進口至出口的能量增量。也就是單位重量流量的流體通過泵所獲得的有效能量。單位，m。第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)三、泵與風機的性能參數(shù)1、泵的揚程H與風機的壓頭p風機的壓頭p的定義：單位體積流量氣體通過風機所獲得的能量增量。單位為Pa。雖然兩者的單位是m和Pa，但它們均表示能量，具有能量的意義。如分別取泵或風機的進口1、出口2為計算斷面，利用能量方程那么有：第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)三、泵與風機的性能參數(shù)而風機的壓頭是對應于單位體積流體而言的，p＝γH，故風機的全壓p的單位為Pa。有時會用到N/m2或kN/m2。

要注意到：泵的揚程為m液柱高度。有時風機全壓p也用mmH2O表示，1mmH2O＝9.81Pa。1、泵的揚程H與風機的壓頭p可見，由于能量方程就是對應于單位重量流體而言的，故泵的揚程單位即為m。第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)三、泵與風機的性能參數(shù)2、流量Q流量Q的定義：單位時間內(nèi)泵或風機所輸送的流體量。單位為“m3/s〞或“m3/h〞。對于泵還用到“l(fā)/s〞或“t/s〞。3、功率N及效率η⑴功率泵由泵的揚程定義，在單位時間內(nèi)通過泵的流體所獲得的總能量，即有效能量〔用符號Ne表示〕為：Ne＝γQH〔kW〕。第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)三、泵與風機的性能參數(shù)3、功率N及效率η⑴功率風機由風機的全壓定義，在單位時間內(nèi)通過風機的氣體所獲得的總能量，即有效能量〔用符號Ne表示〕為：Ne＝Q·p〔kW〕。這里，γ為被輸送流體的容重，kN/m3；流量Q的單位，m3/s；揚程H的單位，m；壓頭p的單位，kN/m2；功率Ne的單位，kW。第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)三、泵與風機的性能參數(shù)3、功率N及效率η

⑵效率η

效率表示輸入的軸功率N被利用的程度。用η表示。其定義式為：還可改寫為：通常是由實驗來確定的第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)三、泵與風機的性能參數(shù)4、轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)速指泵或風機葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。單位為：r/min。通常，水泵的根本性能參數(shù)由6個性能參數(shù)表示：⑴、流量；⑵、揚程；⑶、軸功率；⑷、效率；⑸、轉(zhuǎn)速；⑹、允許吸上真空高度。如國內(nèi)生產(chǎn)的12Sh－28A型單級雙吸式離心泵，其銘牌及符號數(shù)字意義如下：第一章離心式泵與風機的理論根底

第二節(jié)泵與風機的工作原理與性能參數(shù)三、泵與風機的性能參數(shù)銘牌銘牌上局部符號及數(shù)字的意義：“12〞表示水泵吸入口的直徑；“Sh〞表示單級雙吸臥式離心泵；“28〞表示水泵的比轉(zhuǎn)數(shù)被10除的整數(shù)；“A〞表示該水泵葉輪直徑已經(jīng)切削小了一檔。離心式清水泵型號：

12Sh－28A

轉(zhuǎn)數(shù)：1450r/min揚程：10m

效率：78％流量：684m3/h

軸功率：28kW允許吸上真空高度：4.5m

重量：660kg第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程一、流體在葉輪中的運動1、建立模型如圖，建立實物模型再對模型進行簡化。β1β2β圖中，D0為葉輪進口直徑，D1、D2為葉片進出口直徑，b1、b2位葉片的進出口寬度，β1、β1為葉片進出口的安裝角。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程一、流體在葉輪中的運動1、建立模型為了研究問題，將復雜的流體在葉輪中的運動，進行理想化，提出“理想葉輪〞的概念。理想葉輪⑴、恒定流動，層與層無干擾；⑵、無限多葉片，進出無沖擊；⑶、不可壓縮，不計能量損失。2、分析當葉輪旋轉(zhuǎn)時，流體一方面隨葉輪旋轉(zhuǎn)作圓周牽連運動，速度為圓周速度u；另一方面又沿葉片方向作相對運動，速度為相對速度w。絕對速度v應為u和w的矢量和。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程一、流體在葉輪中的運動2、分析如對于進口1，絕對速度v1等于圓周速度u1加相對速度w1：同理，在出口處，有：3、應用在實際應用中，常常將絕α1β1β2α2對速度v分解為與流量有關(guān)的徑向分速vr和與壓頭有關(guān)的切向分速vu。vr的方向與葉輪半徑方向相同；vu的方向與葉輪的圓周運動方向相同。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程一、流體在葉輪中的運動4、速度三角形這樣，就可將所有質(zhì)點的速度繪制在一張圖上，形成速度三角形。αβ在速度三角形上，v、u之間的夾角α叫做葉片的工作角〔α1是葉片進口工作角，α1是葉片出口工作角〕。葉片的工作角α決定著徑向分速vr與切向分速vu的大小。速度三角形：清楚地表達了流體在葉輪中的流動情況；也是研究泵或風機的一個重要手段。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程一、流體在葉輪中的運動5、速度三角形確實定αβ葉輪流道及尺寸確定安裝角β確定葉輪轉(zhuǎn)速n確定流量QT確定vr＝QT/F，F(xiàn)＝2πrbεvr確定u確定u＝ωr＝πdn/60第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程1、動量矩定理流體獲得的能量＝葉輪從外界向流體供給的能量動量矩定理：質(zhì)點系對某一轉(zhuǎn)軸的動量矩對時間的變化率，等于作用于該質(zhì)點系的外力對該軸的力矩M。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程2、歐拉方程注意到：第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程2、歐拉方程描述了：在理想條件下，單位重量流體的能量增量與流體在葉輪中運動的關(guān)系。特點：①流體所獲得的理論揚程HT∞，僅與流體在葉片進出口處的運動速度有關(guān)，而與流體流動過程無關(guān)。如，u2T∞越大，那么HT∞越大。u2T∞＝πnD2/60，因此增加轉(zhuǎn)速n和加大輪徑D2，可以提高揚程。②流體所獲得的理論揚程HT∞，與被輸送流體的種類無關(guān)。該方程適用于各種理想流體。解釋：離心力與γ有關(guān)，揚程相當于離心力造成的壓強除以γ，所以與γ無關(guān)。但是泵與風機所消耗的功率隨γ的增大是增加的。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程3、歐拉方程的修正①假定1，關(guān)于“流體是恒定流〞的問題。在正常的使用情況下，泵與風機開動一定時間后，外部使用條件不變時，這一假定根本上可以認為是能滿足的。②假定2，關(guān)于“葉片是無限多〞的問題。這與實際應用是有差異的。因為有限葉片〔如水泵一般為2～12片〕，流體的流動具有某種程度的自由。當葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉片間流體的慣性，對抗流體本身被葉輪帶著旋轉(zhuǎn)，趨向于保持原來的位置，因而相當于葉片的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了“反旋現(xiàn)象〞。如下頁圖所示，我們先舉一例。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程3、歐拉方程的修正圖中圓形容器內(nèi)的流體一開始就保持一個狀態(tài)N，當容器繞著O點旋轉(zhuǎn)時，由于慣性流體仍將有保持狀態(tài)N的趨勢，它總是指向上方。而容器的位置狀態(tài)A卻發(fā)生了改變，它總是指向O點。這就使得容器內(nèi)的流體相對于容器壁產(chǎn)生了相對運動—“反旋〞。在“有限葉片〞時，泵與風機中的流體的情況與此非常相似。o第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程3、歐拉方程的修正在泵與風機內(nèi)，由于“反旋〞，靠近葉片“背水面〞的地方，流速提高壓力降低；靠近葉片“迎水面〞的地方，流速降低壓力升高。這與葉輪內(nèi)葉片“迎水面〞的壓力高于“背水面〞的壓力的事實是相符合的，而與葉輪內(nèi)水流運動均勻一致的假定是相矛盾的〔產(chǎn)生了相對渦流〕。因此，“有限葉片〞造成葉片間流體流速的實際分布是不均勻的。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程3、歐拉方程的修正這種“葉片間流體流速的實際分布不均勻〞，結(jié)果使得“相對流速〞在同一半徑的圓周上分布不均勻。它對理論方程造成兩方面的影響：ⅰ、使得葉片兩面形成壓力差，作為阻力矩，消耗原動力；ⅱ、在葉輪出口處，相對速度將朝旋轉(zhuǎn)的反方向偏離于切線，即由w2T∞變?yōu)閣2T。在速度三角形上，更能表達出這種變化。w2Tw2T∞ωβα第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程3、歐拉方程的修正“這種變化〞所導致的結(jié)果，目前還只能以經(jīng)驗公式來說明。即用小于1的渦流修正系數(shù)κ來聯(lián)系，修正后的揚程成為理論揚程HT。對于離心機來說，κ一般在0.78～0.85之間為了簡明起見，常常將表示理想條件的“T〞取消，可得理論揚程的方程式：第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程二、歐拉方程3、歐拉方程的修正必須指出：“理論揚程方程式〞并沒有考慮任何流動損失，只考慮了渦流影響。③假定3，關(guān)于“不可壓縮流體，不計能量損失〞的問題。實際的情況是，能量損失必然存在。扣除能量損失后，即可求出泵與風機的實際揚程。這局部內(nèi)容在后面再講。三、理論揚程HT之組成將右圖的兩個速度三角形按三角形的余弦定理展開，并進行移項整理，可得：α1β1β2α2第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程三、理論揚程HT之組成α1β1β2α2第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程三、理論揚程HT之組成此式即為理論揚程方程式的又一種形式?？梢姡毫黧w所獲得的總揚程系由三局部組成。解釋如下：1、單位重量流體的動能增量。2、壓力勢能增量，也叫靜壓水頭增量。

說明：該項動壓水頭的增量不宜過大。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程三、理論揚程HT之組成3、單位重量流體在葉輪旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的離心力所作的功。此離心力所作的功使流體自進口至出口產(chǎn)生一個向外的壓能〔靜壓水頭〕增量ΔHjR。

離心力mrω2，單位重量離心力rω2說明：離心泵與風機中的流體徑向流動，u2大于u1，離心力作用強，ΔHjR較大。軸流泵與風機的u2等于u1，幾乎不受離心力影響。第一章離心式泵與風機的理論根底

第三節(jié)泵與風機的根本方程——歐拉方程三、理論揚程HT之組成4、單位重量流體在葉片流道展寬時相對速度降低所獲得的靜壓水頭增量。說明：離心泵與風機中的流體徑向流動，葉片間流道展寬，但是b減小，w2約等于w1，故此增量較小。第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響一、進口安裝角β1對理論揚程HT的影響當vu1＝v1cosα1＝0時，到達最大值。因此，實際上總是使進口絕對速度v1與圓周速度u1間的工作角α1＝90°。這一問題，可通過適當設計葉片的進口方向來保證，因為葉片的方向取決于安裝角β1。當進口安裝角在設計流量下保證流體徑向進入流道后，剩下的問題是β2與HT有何關(guān)系。第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響二、出口安裝角β2對理論揚程HT的影響按出口2處的參數(shù)進行討論，可得：所以：就葉輪直徑不變的某一設備而言，在相同的轉(zhuǎn)速下，從上式可以發(fā)現(xiàn)：葉片出口安裝角β2的大小對理論揚程HT有直接影響。βαvrvuuvw第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響二、出口安裝角β2對理論揚程HT的影響由下邊公式可以看出：⑴當β2＝90°時，ctgβ2＝0，這時HT＝u22/g。葉片出口按徑向裝設，叫做“徑向葉型〞。第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響二、出口安裝角β2對理論揚程HT的影響由下邊公式可以看出：⑵當β2<90°時，ctgβ2>0，這時HT<u22/g。葉片出口方向和葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，叫做“后向型葉型〞。第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響二、出口安裝角β2對理論揚程HT的影響由下邊公式可以看出：⑶當β2>90°時，ctgβ2<0，這時HT>u22/g。葉片出口方向和葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同，叫做“前向型葉型〞。第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響二、出口安裝角β2對理論揚程HT的影響三種葉型比照：⑴“徑向葉型〞：β2＝90°，葉片出口按徑向裝設。⑵“后向型葉型〞：β2<90°，葉片出口方向和葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反。⑶“前向型葉型〞：β2>90°，葉片出口方向和葉輪旋轉(zhuǎn)方向相同。第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響二、出口安裝角β2對理論揚程HT的影響結(jié)論：具有前向型葉型的葉輪所獲得的揚程最大；其次為徑向葉型；而后向型葉型的葉輪所獲得的揚程最小。三、葉型型式的具體應用似乎是前向型葉型的葉輪最好，其實不然。1、總能中動壓頭含量的分析以A代表流道截面積，由連續(xù)性方程有：

設備設計使流體徑向進入；且常常進口截面≈出口截面第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響三、葉型型式的具體應用1、總能中動壓頭含量的分析參看右邊速度三角形，根據(jù)勾股定理，可知：v22－vr22＝vu22，所以：

說明：理論揚程HT中的動壓頭成分HTd是與出口速度的切向分速vu2的平方成正比的。

第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響三、葉型型式的具體應用1、總能中動壓頭含量的分析從右圖可以看出：同一葉輪直徑和葉輪轉(zhuǎn)速固定的條件下，具有β2<90°的后向型葉輪的出口切向分速vu2較小。因而后向型葉輪條件下，全部理論揚程中的動壓水頭成分較少；具有β2>90°的前向型葉輪的出口切向分速vu2較大，動壓水頭成分較多，而靜水壓頭成分有所減少。

第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)葉型及其對性能的影響三、葉型型式的具體應用2、結(jié)論⑴動壓頭成分大，意味著流體在擴壓器中的流速大，動靜壓轉(zhuǎn)換的損失大。⑵前向型葉型的泵與風機的總的揚程較大，但能量損失也大。⑶所以實際上離心泵與風機大多數(shù)都采用后向型葉輪。

離心泵以減小能量損失為主要目的。增大揚程可采用其它方法和措施采用后向型葉輪大型風機增效降噪為目的采用后向型葉輪中小型風機有時為了減小尺寸個別采用前向型葉輪第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)理論的流量—壓頭曲線和流量—功率曲線一、性能曲線1、前面分析了泵與風機的理論揚程及其影響因素。得出理論揚程與出口切向分速的平方成正比。當泵與風機的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速等確定后，出口切向分速本身直接受泵與風機的流量的大小而左右。所以，泵與風機的流量Q與泵與風機的揚程之間必然存在聯(lián)系。事實上，泵與風機的流量、揚程、功率三者是相互影響的：流量大功率大揚程大功率大2、在實際的應用中也有必要找出它們的關(guān)系。為此，有如下關(guān)系出現(xiàn)：H＝f1〔Q〕，N＝f2〔Q〕，η＝f3〔Q〕。上述三個關(guān)系常以曲線形式繪在以流量Q為橫坐標的圖上。稱為性能曲線。性能曲線理論性能曲線〔無損失〕實際性能曲線〔實驗來完成〕第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)理論的流量—壓頭曲線和流量—功率曲線一、性能曲線以下圖為14SA－10型離心泵的性能曲線〔實際〕

14SA－10n＝1450r/min20406080H〔m〕048HS〔m〕20η04060801000200400〔％〕〔kW〕N080160240320400Q〔L/s〕第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)理論的流量—壓頭曲線和流量—功率曲線二、理論的性能曲線1、理論的流量—揚程曲線⑴、理論流量QT⑵、HT－QT關(guān)系就大小一定的泵與風機來說，轉(zhuǎn)速不變時，上式中的u2、g、ε、D2、及b2均為定值，所以上式可改寫為：ε為葉片排擠系數(shù)；b2為葉輪出口前盤與后盤之間的輪寬第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)理論的流量—壓頭曲線和流量—功率曲線二、理論的性能曲線1、理論的流量—揚程曲線⑶、HT－QT曲線說明，泵與風機理論上的揚程與流量的關(guān)系是線性的。當QT＝0時，HT＝A＝u22/g。以下圖為三種不同葉型的泵與風機流量上的HT－QT曲線。三條曲線的斜率為：Bctgβ2，所以結(jié)構(gòu)不同葉型不同，“曲線〞的斜率也不同。前向葉型，β2>90°徑向葉型，β2＝90°后向葉型，β2<90°HTQT第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)理論的流量—壓頭曲線和流量—功率曲線二、理論的性能曲線2、理論的流量—功率曲線⑴、NT－QT關(guān)系當無損失時，流量上的有效功率就是軸功率。即：Ne＝NT＝γQTHT。所以：可見，對于不同的β2，有三種不同的曲線。當QT＝0時，NT＝0。三條曲線交于原點。⑵、NT－QT曲線當具有徑向型葉輪時，β2＝90°，ctgβ2＝0，功率曲線為一條直線；第一章離心式泵與風機的理論根底

第四節(jié)理論的流量—壓頭曲線和流量—功率曲線二、理論的性能曲線2、理論的流量—功率曲線⑵、NT－QT曲線當具有前向型葉輪時，β2>90°，ctgβ2<0，功率曲線為一條向上凹的二次曲線；當具有后向型葉輪時，β2<90°，ctgβ2>0，功率曲線為一條向下凹的二次曲線。⑶、分析①變化傾向，指導意義。②前向型QT↑NT↑，不穩(wěn)定；后向型QT↑NT不變，原動機不易超載。③前向葉型，β2>90°徑向葉型，β2＝90°后向葉型，β2<90°NTQT第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線扣除“假定3〞的能量損失，即得實際性能曲線。實際性能曲線以后統(tǒng)稱性能曲線，但是真正的性能曲線是通過實驗測得的，泵與風機的機內(nèi)損失按產(chǎn)生原因分三類：水力損失、容積損失、機械損失。一、水力損失水力損失的大小與過流部件的幾何形狀、壁面粗糙度以及流體的粘性有關(guān)。機內(nèi)阻力損失發(fā)生于幾個局部：①、進口損失ΔH1②、撞擊損失ΔH2③、葉輪中水力損失ΔH3④、動壓轉(zhuǎn)換和機殼出口損失ΔH4一、水力損失水力損失的總和ΣΔH＝ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，這四個局部都遵守流體力學的流動阻力規(guī)律。各個阻力損失及總阻力損失與流量的關(guān)系如以下圖所示：水力損失常以水力效率ηh來估計。第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線HQ撞擊損失其它水力損失總水力損失第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線二、容積損失機內(nèi)高壓和低壓區(qū)之間，通過縫隙泄漏流量，造成損失，就是容積損失。容積損失常用容積效率ηv來估計，如以q表示泄漏的總回流量，那么：減小回流量的措施：①提高密封效果，如：密封環(huán)間隙盡可能做得很小，做成曲折形狀等。②密封環(huán)的直徑盡可能小。一般來說，大流量的泵與風機的QT相對地較大，ηv較大；風機沒有平衡孔，ηv較水泵為大。三、機械損失泵與風機的機械損失包括：軸承和軸封的摩擦損失，還包括葉輪轉(zhuǎn)動時其外表與機殼內(nèi)流體之間發(fā)生的所謂圓盤摩擦損失。通常，圓盤摩擦損失的功率ΔN1占主要局部。但是當采軸封填料密封且壓蓋太緊時，軸封摩擦損失的功率ΔN2也會很大。泵與風機的機械損失可以用機械效率ηm來表示：第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線四、泵與風機的全效率泵與風機的全效率等于：容積效率、水力效率和機械效率的乘積。第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線五、泵與風機的性能曲線1、我們模擬用理論性能曲線繪制實際性能曲線①、建立坐標系橫坐標為：流量Q縱坐標為：揚程H、功率N、效率η②、首先繪制：“曲線Ⅰ〞QT∞—HT∞曲線“曲線Ⅱ〞QT—HT曲線η、H、NQⅠ〔QT∞—HT∞〕Ⅱ〔QT—HT〕它們均是直線第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線五、泵與風機的性能曲線1、①、建立坐標系；②、繪制：“曲線Ⅰ〞、“曲線Ⅱ〞；③、扣除水力損失之“其它水力損失〞得“曲線Ⅲ〞④、扣除水力損失之“撞擊損失〞得“曲線Ⅳ〞⑤、扣除容積損失，得“曲線Ⅴ〞即Q－H曲線η、H、NQⅠ〔QT∞—HT∞〕Ⅱ〔QT—HT〕ⅢⅣqq-HⅤ〔Q－H〕第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線五、泵與風機的性能曲線1、①、建立坐標系；②、繪制：“曲線Ⅰ〞、“曲線Ⅱ〞；③、繪制：“曲線Ⅲ〞④、繪制：“曲線Ⅳ〞⑤、繪制：“曲線Ⅴ〞⑥、N＝NT＋ΔNm＝γQtHt＋ΔNm據(jù)此，得“曲線Ⅵ〞Q－N曲線⑦、η＝γQH/N，得“曲線Ⅶ〞Q－η曲線η、H、NQⅠ〔QT∞—HT∞〕Ⅱ〔QT—HT〕ⅢⅣqq-HⅤ〔Q－H〕Ⅵ〔Q－N〕Ⅶ〔Q－η〕第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線五、泵與風機的性能曲線2、圖中的：Q－H曲線、Q－N曲線、Q－η曲線三條曲線，是泵與風機在一定轉(zhuǎn)速下的根本性能曲線。其中最重要的是Q－H曲線。η、H、NQⅠ〔QT∞—HT∞〕Ⅱ〔QT—HT〕ⅢⅣqq-HⅤ〔Q－H〕Ⅵ〔Q－N〕Ⅶ〔Q－η〕第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線五、泵與風機的性能曲線3、Q－H曲線通常按照Q－H曲線的大致傾向，可將其分為以下三種⑴平坦型；⑵陡降型；⑶駝峰型。如以下圖。三類曲線，流量變化時揚程變化各不相同。平坦型表現(xiàn)出工作最穩(wěn)定；駝峰型最不穩(wěn)定。在選擇泵與風機時應注意。η、H、NQQ－HQ－NQ－ηHQ第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲線五、泵與風機的性能曲線4、實際的性能曲線是由制造廠家根據(jù)實驗得出的。這些性能曲線是：選用泵與風機和分析其運行工況的根據(jù)。另外還有，選擇性能曲線、通用性能曲線等，它們都是由本節(jié)所述的性能曲線演變而來的。右圖為：9－26系列風機無因次性能曲線屬高壓離心通風機生產(chǎn)廠家：石家莊市風機廠8第一章離心式泵與風機的理論根底

第五節(jié)泵與風機的實際性能曲五、泵與風機的性能曲線0412H〔m〕20η％0406000.40.8〔kW〕N01234Q〔l/s〕1618201.2第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)一、泵與風機的相似率1、“系列〞泵與風機①研制的原因，需要使用“相似〞“系列〞。②形成“系列〞有利于：選型、運行調(diào)節(jié)、生產(chǎn)、技術(shù)交流、維修等。③所以，實際上泵與風機的設計、制造是按“系列〞進行的。同一系列的泵或風機是相似的。2、泵與風機的相似①相似必須是幾何相似：m表示模型機，n表示實型機，λ為線尺寸的比值。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)一、泵與風機的相似率1、“系列〞泵與風機2、泵與風機的相似①相似必須是幾何相似②相似還必須是運動相似即：兩機在相似工況點的同名稱速度比值相等和方向相同，也就是相似工況點的速度三角形相似。③對于不可壓縮流體，相似還必須是動力相似。即要求模型與實型反映慣性力與重力相比照值的弗諾得準數(shù)Fr＝v2/gl相等，同時也要求反映慣性力與粘性力相比照值的雷諾準數(shù)Re＝vl/ν相等。一、泵與風機的相似率1、“系列〞泵與風機2、泵與風機的相似3、相似工況當實型性能曲線上某一工況點A與模型性能曲線上工況點A`所對于的流體運動相似，也就是相應的速度三角形相似，那么A與A`兩個工況為相似工況。在相似工況下，“實型〞與“模型〞的揚程、流量及功率所具有的關(guān)系，叫做相似率。4、相似率①流量關(guān)系：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)HQA〔QA，HA〕HQA`〔QA，HA〕一、泵與風機的相似率4、相似率①流量關(guān)系：注意到：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)一、泵與風機的相似率4、相似率②揚程關(guān)系：注意到：同理，壓頭關(guān)系為：

第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)一、泵與風機的相似率4、相似率③功率關(guān)系：

注意到：

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第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)一、泵與風機的相似率4、相似率④性能參數(shù)關(guān)系一般形式：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)二、風機的無因次性能曲線1、從“系列〞中找出“某一〞類風機的共性，用一條性能曲線來代替某一整個系列全部機器在各種轉(zhuǎn)速下的性能曲線。這就是“無因次性能曲線〞。2、①由于：用“葉輪外徑處的圓周速度u代替乘積nD2，引入“壓力系數(shù)〞的概念，那么有：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)二、風機的無因次性能曲線注意：p的單位采用mmH2O或kgf/m2，ρ以kgf·s2/m4為單位，u的單位為m/s。②同理，仍以葉輪外徑處的圓周速度u代替乘積nD2，且用面積πD22/4代替D22，得風機的“流量系數(shù)〞：注意：Q的單位采用m3/h，D2以m為單位，u的單位為m/s。③同理，仍以葉輪外徑處的圓周速度u代替乘積nD2，用πD22/4代替D22，得風機的“功率系數(shù)〞：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)二、風機的無因次性能曲線3、上面所得的無因次比例常數(shù)“〞、“〞、“〞是取決于相似工況點的函數(shù)，不同的相似工況點，有不同的一組“〞、“〞、“〞值。將這種關(guān)系，繪制成曲線，加上效率曲線，就是“無因次曲線〞。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)二、風機的無因次性能曲線4、“無因次曲線〞舉例：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)9－26系列高壓離心通風機無因次性能曲線4－72－11型風機無因次性能曲線三、比轉(zhuǎn)數(shù)1、前面所得的“無因次曲線〞是用一條曲線來表達一個“系列〞的諸多相似機的特性。這種曲線，可以用于方便地選擇風機，也可以用于風機性能的分析比較。但是在用于性能比較時，還可以有更好的方法。如果我們指定效率最高點—最正確工況點的一組〔，〕值，作為這個“系列〞的代表值，這樣就把表征“系列〞的手段由一條無因次曲線簡化為兩個參數(shù)值作為這個系列的代表值。這就出現(xiàn)了“比轉(zhuǎn)數(shù)〞。2、回憶右邊的兩個公式，它們表示相似泵或相似風機的相似工況點各性能參數(shù)之間的關(guān)系。比例常數(shù)“λQ〞和“λH〞因相似工況點的不同而異。現(xiàn)在我們指定了最正確工第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)三、比轉(zhuǎn)數(shù)況點，那么該點的比例常數(shù)“λQ〞和“λH〞就是定數(shù)了。對于某一類型的泵與風機，在最高效率工況時，有相等的λQ和λH值，即、。我們把此效率最高點的流量比和揚程比兩式合并，消去D，就可以求出不依賴于泵或風機的尺寸，而反映其流量和揚程關(guān)系的一個綜合參數(shù)——比轉(zhuǎn)數(shù)λn3、第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)三、比轉(zhuǎn)數(shù)3、此λn是一個不依其尺寸D改變的無因次量，稱為比轉(zhuǎn)數(shù)。此無因次數(shù)，可以用任何系統(tǒng)的單位計算。工程應用中，消去了常數(shù)g，變?yōu)榱擞幸虼蔚牧?，使用時要注意單位。實際上的比轉(zhuǎn)數(shù)定義為：水泵比轉(zhuǎn)數(shù)計算式為：以上公式，Q取m3/s，n取r/min，對于風機，H取mmH2O，對于水泵H取mH2O。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑴、比轉(zhuǎn)數(shù)反映了某系列泵或風機性能上的特點。比轉(zhuǎn)數(shù)大說明其流量大而壓頭??；反之，亦反。⑵、比轉(zhuǎn)數(shù)可以反映該系列泵或風機結(jié)構(gòu)上的特點。比轉(zhuǎn)數(shù)大的機器流量大而壓頭小，故其進出口葉輪面積必然較大，即進口直徑D0與出口寬度b2較大，而輪徑D2那么較小，因此葉輪厚而小。反之比轉(zhuǎn)數(shù)小的機器，葉輪相對地扁而大。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)30～8080～150150～300300～500500～1000葉輪形狀D2/D0≈3≈2.3≈1.8～1.4≈1.2～1.1≈1D0D2D0D2D0D2D0D2D0D2三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑶、比轉(zhuǎn)數(shù)可以反映性能曲線變化的趨勢。如直徑D2相同，低比轉(zhuǎn)數(shù)的機器由于壓頭增加較多，故流道一般較長，比值D2/D0和出口安裝角β2也較大。從圖中可以看出，當流量變化ΔQ相同時，

β2大的機器具有較小的切向分速變化Δvu2，按照歐拉方程知道相應的壓頭變化ΔH也較小。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑶、比轉(zhuǎn)數(shù)可以反映性能曲線變化的趨勢。這說明：低比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風機的Q-H曲線比較平坦，或者說壓頭的變化較緩慢。至于Q-N曲線那么因為流量增加而壓頭減少不多，機器的軸功率上升較快，曲線較陡。Q-η曲線那么較平。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)30～8080～150150～300300～500500～1000D2/D0≈3≈2.3≈1.8～1.4≈1.2～1.1≈1性能曲線大致形狀HNηHNηHNηHNηHNη三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑶、比轉(zhuǎn)數(shù)可以反映性能曲線變化的趨勢。高比轉(zhuǎn)數(shù)的泵與風機那么相反，Q-H曲線較陡，下降較快；Q-N曲線上升較緩，且比轉(zhuǎn)數(shù)越大，上升越緩慢。當比轉(zhuǎn)數(shù)高達一定程度時，Q-H曲線會出現(xiàn)S形狀，Q-N曲線甚至會隨著流量的增加而下降。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)數(shù)30～8080～150150～300300～500500～1000D2/D0≈3≈2.3≈1.8～1.4≈1.2～1.1≈1性能曲線大致形狀HNηHNηHNηHNηHNη三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑷、比轉(zhuǎn)數(shù)在泵與風機設計選型中起著極其重要的作用。對于編制系列和安排型號編譜上有重大影響。如：1〕從一臺泵或風機的型號上，可以了解其比轉(zhuǎn)數(shù)，4－79型風機的比轉(zhuǎn)數(shù)為79。而知道了比轉(zhuǎn)數(shù)，就大體上了解了泵或風機的性能和結(jié)構(gòu)狀況。2〕比轉(zhuǎn)數(shù)既然反映泵或風機的性能、結(jié)構(gòu)型式和使用上的一系列特點，故常作為泵與風機的分類依據(jù)。

第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)離心泵500～1000300～500150～30080～15030～80比轉(zhuǎn)數(shù)軸流泵混流泵高比轉(zhuǎn)數(shù)中比轉(zhuǎn)數(shù)低比轉(zhuǎn)數(shù)泵的類型三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑷、如：3〕利用比轉(zhuǎn)數(shù)可以對無性能資料的泵與風機繪制性能曲線。詳見下面例題。例：某水泵銘牌見右圖，繪制其性能曲線。解：其比轉(zhuǎn)數(shù)為28×10＝280，或者計算，然后根據(jù)公式得出曲線方程：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)離心式清水泵型號：

12Sh－28A

轉(zhuǎn)數(shù)：1450r/min揚程：10m

效率：78％流量：684m3/h

軸功率：28kW允許吸上真空高度：4.5m

重量：660kg三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑷、如：3〕例：某水泵銘牌見右圖，繪制其性能曲線。解：然后根據(jù)曲線方程：選點，繪制出H－Q曲線。下面介紹N-Q曲線的繪制，將銘牌參數(shù)代入上式，求出λn：第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)三、比轉(zhuǎn)數(shù)4、比轉(zhuǎn)數(shù)的實用意義⑷、如：3〕例：某水泵銘牌見右圖，繪制其性能曲線。解：據(jù)此，即可繪制N－Q曲線。由公式即可繪制η－Q曲線。具體的作圖過程略。第一章離心式泵與風機的理論根底

第六節(jié)相似率與比轉(zhuǎn)數(shù)一、當被輸送流體的密度改變時性能參數(shù)的換算注意到，廠家給出的產(chǎn)品樣本的性能參數(shù)是在標準條件下試驗得出的。例如，對一般風機，我國規(guī)定的標準條件是：一個標準大氣壓〔1.01325×105Pa〕，空氣溫度20℃，相對濕度50%。當被輸送流體的實際使用條件與上述不符時，應修正后選用。具體的修正方法為：第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用

假設給出的是質(zhì)量流量，那么必須進行溫度、壓力修正，方法同p修正。一、當被輸送流體的密度改變時性能參數(shù)的換算例題：現(xiàn)有Y9－35-12No.10D型鍋爐引風機一臺，銘牌參數(shù)為n0＝960r/min，p0＝162mmH2O，Q＝20000m3/h，η＝60%。配用電機22kW。考慮三角皮帶的傳動效率ηt＝98%?，F(xiàn)在用此引風機輸送溫度為20℃的清潔空氣，n不變，求在新的條件下的性能參數(shù)。是否影響電機的大小？〔解〕鍋爐引風機的銘牌參數(shù)是以大氣壓為101325Pa和介質(zhì)溫度200℃為根底提供的，這時空氣的容重為0.745kgf/m3＝7.31N/m3。當改送20℃的空氣時，其容重為1.2kgf/m3＝11.77N/m3。故該風機的性能參數(shù)應為：第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用二、當轉(zhuǎn)速改變時性能參數(shù)的換算當實際運行轉(zhuǎn)速n與額定轉(zhuǎn)速n0不同時，有：第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用說明了用加大轉(zhuǎn)速來提高流量的同時，原動機所需功率與轉(zhuǎn)速成三次方比例增長。三、泵葉輪切削——僅葉輪直徑D改變的換算當切削葉輪時，有：第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用四、當葉輪直徑與轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算當知道在某一葉輪直徑〔D2〕0和轉(zhuǎn)速n0下的性能曲線Ⅰ，然后按相似率換算出在另一葉輪直徑D2和轉(zhuǎn)速n下的性能曲線Ⅱ。具體方法如下：①、首先在上任取某一工況點AⅠ，然后由曲線Ⅰ查出該工況點所對應的QAⅠ和HAⅠ值。②、然后根據(jù)公式第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用HQⅠ〔D20，n0〕AⅠQAⅠHAⅠ四、當葉輪直徑與轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算②、由公式計算出QAⅡ和HAⅡ后，在圖上作出點AⅡ〔QAⅡ，HAⅡ〕。第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用HQⅠAⅠQAⅠHAⅠHAⅡQAⅠAⅡ四、當葉輪直徑與轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算②、由公式計算出QAⅡ和HAⅡ后，在圖上作出點AⅡ〔QAⅡ，HAⅡ〕。③、用同樣的方法，在圖上另取工況點BⅠ、CⅠ、DⅠ……，在圖上找出BⅡ、CⅡ、DⅡ……。第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用HQⅠAⅠQAⅠHAⅠHAⅡQAⅠ〔QAⅡ，HAⅡ〕AⅡBⅠCⅠDⅠBⅠCⅠDⅠ四、當葉輪直徑與轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算②、由公式計算出QAⅡ和HAⅡ后，在圖上作出點AⅡ〔QAⅡ，HAⅡ〕。③、用同樣的方法，在圖上另取工況點BⅠ、CⅠ、DⅠ……，在圖上找出BⅡ、CⅡ、DⅡ……。④用光滑曲線將BⅡ、CⅡ、DⅡ……連接起來，便得到相似泵與風機在D2和n下的Q-H曲線Ⅱ。第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用HQⅠAⅠQAⅠHAⅠHAⅡQAⅠAⅡBⅠCⅠDⅠBⅡCⅡDⅡⅡ四、當葉輪直徑與轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算⑤、下面再作Q－N曲線。由公式用與作Q－H曲線同樣的方法，即可作出Q－N曲線。第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用NQⅠAⅠQAⅠAⅡBⅠCⅠDⅠBⅡCⅡDⅡⅡ四、當葉輪直徑與轉(zhuǎn)速都改變時性能曲線的換算⑥、下面再作Q－η曲線。由于相似工況點之間的效率η相等，所以從AⅠ的所對應的效率，平移過去即是相似工況點AⅡ的效率。照此方法，即可找出新的效率點，見圖上的點“〞，將其用曲線“〞連起來，就作出了Q－η曲線。第一章離心式泵與風機的理論根底

第七節(jié)相似率的實際應用HQⅠAⅠHAⅠAⅡBⅠCⅠDⅠBⅡCⅡDⅡⅡHQⅠHAⅠⅡ1、歐拉方程指出，泵或風機所產(chǎn)生的理論揚程HT，與流體的種類無關(guān)，這個結(jié)論應如何理解？在工程實踐中，泵在啟動時必須預先向泵內(nèi)充水，排除空氣，否那么水泵就打不上水來，這不與上述結(jié)論互相矛盾嗎？答：泵或風機所產(chǎn)生的理論揚程HT是指泵或風機所輸送的單位重量流量的流體從進口至出口的能量增量。該能量增量理論上等于γQTHT。如果用揚程來說明該能量增量的話，只能說“使單位重量流量為γQT的流體提升了HT高度〞。所以，不管何種流體均能被提升HT高度，與流體種類自然無關(guān)。水泵內(nèi)假設有空氣，水泵只能提升空氣HT高度，此時產(chǎn)生的能量頭只有提升水時的幾百分之一，故而打不上水來。這與歐拉方程并不矛盾。第一章離心式泵與風機的理論根底

思考題2、工程上以H表示風機的壓頭，單位為mmH2O，此壓頭與揚程H及壓頭p有何異同？答：它們都表示被輸送的流體從進口至出口的能量增量，是表達能量的不同方式。壓頭H，mmH2O：是用水柱高度表示能量，形式為揚程H，m：是用被輸送介質(zhì)〔氣柱〕高度表示能量，形式為全壓p，Pa：是揚程與被輸送介質(zhì)容重的乘積，所以，只有揚程與被輸送介質(zhì)無關(guān)，壓頭與全壓均于被輸送介質(zhì)有關(guān)。但是由于風機的H或p值是針對某標況下某介質(zhì)而言的，因此都能夠確定地說明風機所產(chǎn)生的能量頭大小。第一章離心式泵與風機的理論根底

思考題3、說明相似率綜合式的使用價值。答：相似率綜合式的使用價值：①、通過改變轉(zhuǎn)速，可以等比地改變流量；可以以轉(zhuǎn)速的平方等比地改變揚程；可以以轉(zhuǎn)速的立方等比地改變耗功。用于調(diào)速調(diào)流量、調(diào)揚程、調(diào)功耗。②、但是改變轉(zhuǎn)速，流量、揚程、功耗同時發(fā)生了不同程度的改變。應用時必須全面考慮，方能實現(xiàn)調(diào)節(jié)。如：欲通過提高轉(zhuǎn)速增大流量，必須選配適宜的電機；同時必須分析管路阻力特性，確定泵或風機的新工況點。第一章離心式泵與風機的理論根底

思考題4、下面計算軸功率的公式中，N的單位為kW，其它量的單位是什么？