叶片泵的基本方程式及三点基本假设和性能曲线
来源:www.yg-pump.com? 发布时间:2013-08-03 10:49
  叶片泵的基本方程式
  叶片泵是靠叶轮的旋转来输送水的。那么,水流在旋转的叶轮中是如何运动的呢?叶轮如何把能量传递给被抽送的水呢?这些规律是本节讨论的主要内容。
  液体在叶轮中的运动状况
  在研究叶片泵的基本方程式之前,必须了解液体在叶轮中的运动状况。液体流过水轴功率不可能全部传递给被输送的液体,在泵内部存在着能量损失。因此,水泵的有效功率总是小于轴功率。效率标志着水泵转换能量的有效程度,是水泵的重要技术经济指标。
  卧式离心泵叶轮的剖面泵。液体质点随叶轮一起旋转的运动称牵连运动或圆周运动,其速度称牵连速度或圆周速度。液体质点相对于旋转叶轮的运动称相对运动,其速度称相对速度,用W表示液体质点相对于静止坐标系的运动称绝对运动,其速度称绝对速度,用C表示。绝对速度C等于牵连速度M和相对速度W的向量和,即液体质点牵连速度的方向与质点在叶轮中所在处的圆周切线方向一致。液体质点相对速度的方向与该质点所在处的叶片表面相切。液体质点绝对速度的速度方向,用速度四边形法确定。实际应用时只画速度三角形。,是相对速度和圆周速度反方向之间的夹角。绝对速可分解为两个相互垂直的分速度Cu、Cr,即Cu为圆周分速度,它和牵连速度的方向一致。Cr对离心泵来说是径向分速度;对轴流泵来说是轴向分速度。
  叶槽内茸钚峦尼斯安卓版下载庖坏悖诟ㄌ跫下均可作出速度三角形,但在分析和解决实际问题时,主要应用叶片进、出口处的速度三角形。为区别起见,分别用下角标“1”和“2”表示叶片进、出口处参数。为离心泵、轴流泵叶片进、出口速度三角形。它清楚地表达了流体在叶轮中的运动状况。
  在推导基本方程式时曾作了三点假定
  假定1关于液体是恒定流问题。当叶轮转速不变时,叶轮外的绝对运动可以认为是恒定的。在水泵启动一段时间后,如果外界条件不变,这一假定基本上可以认为与实际相符。
  假定2关于假设叶轮中的叶片数无限多无限薄,这与实际叶轮有较大的差异。实际
  水泵的叶轮一般有2?12片叶片,在叶槽中,水流有着一定程度的自由。当叶轮带动水流一起旋转时,水流质点因惯性的作用,趋于保持水流的原来位置,因而产生了与叶轮旋转方向相反的旋转运动,即“反旋现象”。为水流在封闭叶槽中的反旋现象。
  可以看出,叶槽中水流的实际运动情况与假定存在一定的差距,叶槽中流速分
  假定3关于理想液体的问题。由于水泵所输送的水在流经水泵时具有水头损失。此,水泵的实际扬程将永远小于其理论扬程值。可用下式表示:
  叶片泵的性能曲线
  叶片泵的性能参数标志着水泵的性能,但各个性能参数不是孤立的、静止的,而是相互联系和相互制约的。对一台既定的水泵来说,这种联系和制约具有一定的规律,它们之间的规律,一般用曲线表示。通常将泵的转速作为常量,扬程H、轴功率JV、效率7/和允许吸上真空高度^^或必需气蚀余量(NPSH)r随流量Q而变化的关系绘制成Q-H、Q-N、Q-v,Q-Hs或Q-(NPSH)r曲线。深入了解管道离心泵的性能,掌握其变化规律及特点,对合理选型配套、确定泵的安装高度。
  三种泵的Q-H曲线都是下降曲线,即扬程随流量的增加而逐渐减小,离心泵的曲线下降较平缓。轴流泵的下降较陡,而且许多轴流泵在其设计流量的40%~60%时出现拐点,这是一段不稳定的工作区域;当流量为零时,扬程出现最大值,约为额定扬程的两倍左右。混流泵的Q-H曲线介于离心泵与轴流泵之间。
  在Q-H曲线上有两条波形线,此段称为水泵的高效段。泵运行时流量和扬程应落在高效段范围内。离心泵的Q-iV曲线是一条上升的曲线,即轴功率随流量的增加而增加。当流量为零时,轴功率最小,约为设计轴功率的30%左右。轴流泵的Q-N曲线是一条下降的曲线,即轴功率随流量的增大而减小。当流量为零时,轴功率为最大,约为设计轴功率的两倍左右。在小流量区,Q-iV曲线也出现拐点。混流泵的Q-JV曲线比较平坦,当流量变化时,轴功率变化很小。从轴功率随流量而变化的特点可知,离心泵应闭阀启动,以减小动力机启动负载。轴流杲则应开阀启动,一般在轴流泵压水管道上不装闸阀。
  另外,水泵样本中所给出的Q-N曲线,指的是抽送水或某种液体时的轴功率与流量之间的关系,如果所抽送液体的重度不同时,则样本中的Q-N曲线就不能使用,
  三种泵Ql曲线的变化趋势都是从最高效率点向两侧下降。但离心泵的效率曲线变化比较平缓,高效段范围较宽,使用范围较大。轴流泵的效率曲线变化较陡,高效段范围较窄,使用范围较小。混流泵的效率曲线介于离心泵和轴流泵之间。
  <3-/^或0-(NPSH)r是表征水泵吸水性能的两条曲线,但两者的变化规律不同,前者是一条下降的曲线;后者对于轴流泵在对应于最高效率点处是具有最小值的曲线。
  此外,水泵所输送液体的黏度越大,管道离心泵泵内部的能量损失越大,水泵的流量和扬程都要减小,效率下降,而轴功率增大,即水泵的性能曲线将发生变化。故在输送黏度大的液体(如石油、化工液体等)时,泵的性能曲线要经过专门的换算后才能使用。
更多叶片泵的性能参数有那些
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