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水泵扬程标准水泵使用扬程是什么意思鱼缸是什

发布时间:2020-09-12 18:08

  水泵扬程及特性曲线_物理_自然科学_专业资料。2.4 离心泵的基本方程式 ? 2.4.1水在叶轮中的运动状态 ? 1.坐标系统:动坐标参考系统——旋转着的叶轮 静坐标参考系统——固定的泵座 2.运动状态: 1)圆周运动(牵连运动)U 2)相对运

  2.4 离心泵的基本方程式 ? 2.4.1水在叶轮中的运动状态 ? 1.坐标系统:动坐标参考系统——旋转着的叶轮 静坐标参考系统——固定的泵座 2.运动状态: 1)圆周运动(牵连运动)U 2)相对运动W 3)绝对运动C 叶轮出口速度三角形 C ? C cos ? ? u ? C cot ? 2 u 2 2 2 2 r 2 C C sin ? 2 r? 2 2 离心泵叶片形状 (a) 后弯式 (β2<90°) (b)径向式 (β2 = 90°) (b) 前弯式 (β2> 90°) ? 2.4.2 基本方程式的推导 三点假定: (1)液流是恒定流; (2)叶槽中,液流均匀一致,叶轮同半径处液流的 同名速度相等。 (3)液流为理想液体,也即无粘滞性。 ? 恒定元流的动量方程对某固定点取矩,可得到恒定元 流的动量矩方程 ? dQ ( r ? u ? r ? u ) ? r ? F 2 2 1 1 单位时间里控制面内恒定总流的动量矩变化(流出液 体的动量矩与流入液体的动量矩之矢量差)等于作用 于该控制面内所有液体质点的外力矩之和。 J2-J1=M 取进出口轮缘(两圆柱面)为控 制面。 组成M的外力有: 1、叶片迎水面和背水面作用于 水的压力P2及Pl; 2、作用叶轮进出口圆柱面上的 水压力P3及P4,它们都沿着径向, 所以对转轴没有力矩; 3、作用于水流的摩擦阻力P5及 P6,水泵使用扬程是什么意思但由于是理想液体,故不予 考虑; 4、重力的合力矩等于零 C α2 ? ? ? Q C cos ? ? R ? C cos ? ? R ? M 2 22 1 1 1 1、对轮心取矩 2、叶轮对流体所作功率 ? ? N ? M ? Q u C cos ? u C co T 2 2 2 1 1 1 N ? QH T? T ? ? ? ? ? ? H u C cos ? ? u C cos ? T? ? 2 2 2 1 1 1 ? 1 H u C u C T? ? 2 2 u? 1 1 u? g 3、理论扬程 ? 2.4.3基本方程式的讨论 (1)适用于一切叶片泵 ? 由公式知:H只与进出口流速有关,与内部运动状态、 速度分布、叶片形状和安装位置无关 (2)为了提高水泵的扬程和改善吸水性能, 取α1= 90°,即C1u=0 u 2C2u 则 HT ? g (3) n?D2 u2 ? 60 则增加转速(n)相加大轮径(D2),可以提高水泵之扬 程。 (4)离心泵的理论扬程公式适用多种液体的 H方程与液体性质无关,也就是说基本方程式适用 于一切液体,但当输送不同容重的液体时,其单位要 用被输送的液体的液柱高来表示;另外水泵所消耗的 功率将是不同的。 (4) 动扬程与势扬程的分配 H H H T? 1? 2 水泵的扬程由两部分能量组成,一部分 2 g 为势扬程(H1),表示液体流经叶轮后的单位压能增量; C ?C 另一部分 为动扬程 (H2),它在流出叶轮时,以 2g 比动能的形式出现。 2 2 2 1 ? ? ? U? U? ? W? W 2 2 2 1 2 1 2 2 动扬程与势扬程的分配 ? 水从叶轮获得的能量由动能和势能两部分组成,它们是如 何分配的呢? ? 由速度三角形: 2 2 2 W ? U C 2 U C cos ? 2? 2? 2 2 2 2 2 2 2 W ? U C 2 U C cos ? 1? 1? 1 1 1 1 1 ? ? H ? C U cos ? ? C U cos ? T 2 2 2 1 1 1 g ? 代入基本方程 ? 则得 1 2 2 2 2 2 2 H ? C ? C ? U ? U ? W ? W T 1 2 1 1 2 2 g2 ? ? ?? ?? ? ? ? 2.4.4基本方程式的修正 假定1 假定2 假定3 恒定流,认为基本满足。 理想流体 实际液体存在的冲击损失、流动的摩阻 液流均匀一致 “反旋现象”。 损失等使得扬程下降,实际应用中利用水利效率ηh来修正 要做到液流均匀一致,只有做到叶片无限多、无限薄才 能实现,而这是不可能的,叶轮的叶片一般为2-8片,所以 叶轮同一圆周上的速度分布不均匀,会出现反旋现象,用反 旋系数p来修正,修正后的扬程为: HT HT ? 1? p H T H? ? H ? ? h T h 1 ?p ηh——水力效率; p——修正系数。 § 2.5 离心泵装置的总扬程 ? 2.5.1离心泵装置 水泵配上管路及一切附件后的“系统” ? 2.5.2水泵的总扬程基本计算方法: (1)进出口压力表表示(工作扬程) (2)用扬升液体高度和水头损失表示 (设计扬程) ? Hss——水泵吸水地形高度,水泵泵轴与 吸水池测压管水面的高差 ? Hsd——压水地形高度,高地水池测压管水 面与水泵泵轴之间的高差 ? HsT——吸水池测压管水面与高地水池测压 管水面之间的高差,即静扬程 ? ∑hs——吸水管路损失 ? ∑hd——压水管路损失 ? ∑h——∑hs+∑hd ? Pv——水泵进口真空表读数 ? Pd——水泵出口压力表读数 2.5.2.1 水泵装置的工作扬程 (1)公式推导(列1-1,2-2比能量方程式): 2 2 p v p v 2 1 1 H ? E ? E ? z ?2 ? ? ( z ? ? ) 2 1 2 1 ? 2 g ? 2 g 2 2 p ? p v ? v 2 1 2 1 H ? ( z ? z ) ? ? 2 1 ? 2 g p p 1 ?p a? v pd Hd ? ? p 2 ?p a ?p d pv Hv ? ? 2 2 v ? v 2 1 H ? H ? H ? ? ? Z d v 2 g H?H H d? v (2)基本计算公式 H?H H d? v Hd: H ? p d d ? 以水柱高度表示的压力表读数( m) pv Hv ? ? Hv: 以水柱高度表示的真空表读数(m) ? 2.5.2.2水泵装置的设计扬程 (1)基本计算公式: H ? H ? ? h ST HST:水泵的静扬程(mH2O) Σh:水泵装置管路中水头损失之 总和(mH2O) (2)公式推导(列0-0,1-1能量方 程): p ? Zp v 0 ? ? 0 ? ( Hss ? ? ? ) ? ? h s ? 2 ? 2 g a 1 2 1 2 ? z v 1 0 ? H ? ? H ? ? h ss v? s 2 2 g 2 v ? z 1 H ? H ? ? h ? ? v ss s 2 g 2 同理(列2-2,3-3 能量方程式): 2 v ? z 2 H ? H ? ? h ? ? d sd d 2 g 2 H ? H ? H ? H ? H ? ? h ? ? h d v ss sd s d H ? H ? ? h ST ? 注:本节中所介绍的求水泵扬程公式,对于 其它各种布置形式的水泵装置也都适用,包 括自灌式。 自灌式水泵的公式推求,请大家自学。 H ? H H d? d H ? H ? h ? ST ? 例:水泵流量Q=120 l /s,吸水管管路长度l1=20m; 压水管管路长度l2=300m;吸水管径Ds=350mm,压 水管径Dd=300mm ;吸水水面标高58.0m;泵轴标 高60.0m ;水厂混合池水面标高90.0m 。 求水泵扬程。 ?注:i1=0.0065, i2=0.0148 ; 吸水进口采用滤水网,90 弯头一个,水泵型号含义 DN=350*300mm 渐缩管一个; 压水管按长 管计,局部水头损失占沿 程10%。 § 2.6 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 特性曲线:在一定转速下,鱼缸水泵扬程是什么意思离心泵的扬程、 功率、效率等随流量的变化关系称为特性曲线。 它反映泵的基本性能的变化规律,可做为选泵 和用泵的依据。各种型号离心泵的特性曲线不 同,但都有共同的变化趋势。 ? 2.6.2理论特性曲线的定性分析 uC H T ? 2 2u g C 2r QT ? F2 u Q 2 T H ? ( u ? cot ? ) T 2 2 g F 2 H A ? BQ T? T QT——泵理论流量(m3/s)。也即不考虑泵体内容积损失 (如漏泄量、回流量等)的水泵流量; F2——叶轮的出口面积(m2); C2r——叶轮出口处水流绝对速度的径向分速(m/s)。 2.6.3水泵内部的能量损失 ? (1)水力效率η :泵体内两部分水力损失必然要消 耗一部分功率,使水泵的总效率下降。 T ?h ? H HT ? (2)容积效率ηv:在水泵工作过程中存在着泄漏和 回流问题,存在容积损失。 ?v ? Q QT ? (3)机械效率ηM:机械性的摩擦损失 ?M ? ? 总效率 NT N Nu ? QH ? QH ? QH ? Q T TH T ?? ? ? ? ? N N ? QH ? Q N T TH T ? ? ? ? ? T? v? M 机械损 容积损 失△NM 失△NV 水力损 失△NH N 水 功 率 NT 图示 水泵内部功率损失 N” Nu 设计 设计 流量 流量 2.6.4理论特性曲线)直线QT-HT H A ? BQ T? T 2 u2 A? (1 ? p ) g u 22 A ? g (2)直线)扣除水头损失(Ⅱ) 摩阻、冲击 (4)扣除容积损失(Q-H线°) H A ? BQ T? T 从上式可看出,水泵的扬程将随流量的增大而增 大,并且,它的轴功率也将随之增大。对于这样 的离心泵,如使用于城市给水管网中,将发现它 对电动机的工作是不利的。 ? 结论:目前离心泵的叶轮几乎一律采用后弯式叶片(β 2=20°-30°左右)。这种形式叶片的特点是随扬程 增大,水泵的流量减小,因此,其相应的流量Q与轴功 率N关系曲线(Q-H曲线),也将是一条比较平缓上升的 曲线,这对电动机来讲,可以稳定在一个功率变化不 大的范围内有效地工作。 ?2.6.5 实测特性曲线)扬程H是随流量Q的增大而下降。水泵扬程标准 (2)水泵的高效段:在一定转速下,离心泵存在一最高效 率点,称为设计点。该水泵经济工作点左右的一定范 围内(一般不低于最高效率点的10%左右)都是属于效 率较高的区段,在水泵样本中,用两条波形线)轴功率随流量增大而增大,流量为零时轴功率最小。 (“闭闸启动”) (4)在Q—H曲线上各点的纵坐标,表示水泵在各不同流 量Q时的轴功率值。 电机配套功率的选择应比水泵轴率稍大。 (5) 水泵的实际吸水真空值必须小于Q—HS曲线上的相 应值,否则,水泵将会产生气蚀现象。 (6) 水泵所输送液体的粘度越大,泵体内部的能量损 失愈大,水泵的扬程(H)和流量(Q)都要减小,效率 要下降,而轴功率却增大,也即水泵特性曲线将发 生改变。 ? 思考: ? 离心泵启动时均关闭出口阀门,为什么? ? 为什么Q=0时,N?0?

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