《7 流体机械的特性曲线与运行调节》由会员分享，可在线阅读，更多相关《7 流体机械的特性曲线与运行调节（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7 流体机械的特性曲线与运行调节7-1 流体机械特性曲线的定义与分类 流体机械的性能取决于三个基本因素：-几何参数一a , 90介质的物性参数一P, R,卩,k运动参数 一n, Q （或 q , q ）, P, H （或 p、h）,耳，Q （或 kh）vm几何参数和物性参数一定时，机器的工况由n, q和H三个参数决定，而P, n , Q等则v 是工况的函数。流体机械特性曲线的广义函数为：P，耳，Q = f （a ，9， P， k， n， q， H）0vn，q和H中只有二个是独立的自变量，当几何参数和物性参数一定时，上式自变量的数v目为 26 个常数常数线型特性曲线：取一个 参数为自变量，其余为
2、 综合特性曲线：取二个 参数为自变量，其余为 一、线型特性曲线在线型特性曲线中只有一个自变量，选择不同的自变量就得到不同的特性曲线，如工作特性 曲线和转速特性曲线等（一）泵与风机的工作特性曲线 1、 H q 曲线vHTguc2 2 ugc = u 一 c ctg B2ug22 mg2 yg22HTgu2uq2 vT ctg B g 兀D b2 yg22u2A =2 ； B =g2 ctg 卩g 兀D b2 yg22H = A - BqT gvT上式为一直线方程，其斜率由 B 来决定2 y g当卩当卩当卩90。，水平线，径向式, 90。,vTvT下降线，后弯式上升线,前弯式,=0时,=0时,Tg
3、=0时,TgTgvT=0时,ctg卩H2 y gvTTg以后弯式叶片为例：qvTvT=0时,KHTg=0时,vTctg卩K 为滑移系数。 K1 ,且可认为在所有工况下保持不变。 H qvT得到 H qvT扣除沿程、局部损失 q 曲线 1vT扣除冲击损失 h =sh = K q2,过原点的抛物线w 3 v(q - q )2，顶点在q处的抛物线v vdvd-hL无冲击匸况流动损失 最小工况图2-6流动损失曲线 H qv由 H q 曲线扣除泄漏流量 q vT图2-10 qv-H性能曲线离心泵的特性曲线2、 P q 曲线v P qT vTP由水功率=y q H /1000vT Ty1000q (KA
4、一 KBq ctg B ) = A qvTvT2 ygvT得一 B q 2vT卩 =90。，径向式，过原点的上升直线2 y gA邛 90。，前弯式，过原点上升抛物线，功率剧变、2 y gA 卩 90 0，即后弯式叶片。B 900，即前弯式叶片， B 0，为一通过原点上升的抛物线。从图可以看2 y g 出，功率随流量的增加而急剧增加。所以流量改变时，功率相对来说变化很剧烈。 对原动机的容量需很大的富余量。对轴功率，它为水功率加上机械损失。机械损失与流量无关。为得到轴功率，将P q ，由轴功率P = P + AP得， P是机械损失，几乎与流量无关 vTTMM图2-12流量与功率（,卩）性能曲线3、
5、耳 q曲线vY q H耳=v1000 P理论图23流量与效率（qv-7）性能曲线4、离心式泵与风机、轴流式泵与风机的性能曲线 离心式泵与风机2）流量与能头曲线对后弯式叶片，总的来说能头是随流量的增加而降低，但由于结构型式和出口安装 角的不同，其性能曲线也有差异。具体可归纳为：陡降的型式具有 2530%斜度。较大的扬程变化对应较小的流量变化。适于能头变化大而流量变化 小的情况，如循环水泵。平缓的型式具有 812%斜度。较小的扬程变化对应较大的流量变化。适于流量变化大而要求能头 变化小的情况，如锅炉给水泵。 驼峰型式其能头先随流量的增加而增加，到某一点（k）后，随流量的增加而减小。K点左边的 区域
6、为不稳定工作区，易发生揣振。2）流量与功率曲线功率随流量的增加而增加。在q = 0时，功率P有最小值。因而离心泵一般要关阀启v动。3）流量与效率曲线 效率随流量的增加而增加，到最高效率点后，效率随流量的增加而减小。在最高效率点两侧变化较平缓，高效区较宽。 轴流式泵与风机1）流量与能头曲线随流量的增加，扬程总的趋势是下降，且下降较快。在q = （40%60%） q时，出v vd现拐点。此处性能为马鞍型。拐点的左边为不稳定区。2）流量与功率曲线随流量的增加，功率的趋势是下降。当q 0时，功率P有最大值，一般为P的二倍。vd 因而轴流泵一般要开阀启动，以降低启动功率。3）流量与效率曲线与离心泵变化的
7、规律差不多，但在在最高效率点两侧变化较陡，高效区较窄。（二）水轮机的工作特性曲线H、n 为常数水轮机的输出功率为 0 时，有空载流量，用来克服阻力维持额定转速 最优流量（最高效率对应的流量）点是功率曲线与过原点的直线的切点处1000 Pn =-Y q Hv1000n =- max Y(_)max=k - tg 9max9 是切线与横坐标的夹角 功率的极大值称为极限功率。在右边，流量增加，功率反而减小，调速器不能正常工作, 所以，为了安全，水轮机的实际最大功率P = 0.95 Pmax np（三）水轮机的转速特性曲线 飞逸转速：甩负荷后（零负荷力矩）调速器不能关闭导叶，用来校核转动部件的强度高n
8、，q随n的T而Tsv 中n， q随n的T而不变sv低n， q随n的T而Isv7 H图水轮机的转速特性曲线（四）不同比转速机器工作特性曲线的比较低比转速的高效区宽转浆式比定浆式高效区宽，转浆式不存在受调节性能限制的最大功率。表3-2比转数与叶轮形状和性能曲线的关基水泵类型离心系混流泵轴流泵低比转数中比转数高比转数比转数30 仇v080 150150 哄 300300 5 500500 n,1000叶轮简图/I獰尺寸比詐 111.4瓷11叶片形状圆柱形叶片入口处扭曲出口处圆柱形扭曲形叶片扭曲形叶片轴说式翼型式工作性能曲线离心泵q = 0时，H = （1.11.3）H，缓降型一给水泵vd Hq曲线：
9、”昆流泵q = 0时，H = （1.51.8）H，急降型v v d轴流泵q = 0时，H = 2H，马鞍型（陡降） 一循泵vd离心泵，上升型一关阀启动 Pq曲线混流泵，平缓型v、轴流泵，下降型一开阀启动离心式，高效区宽 耳q曲线：J混流式，v轴流式，高效区窄一常要转浆式020 4060 80 WO 120 140 160流量什（佻）(事t轄耳2001801601401201008060402002000806040200080602 2 111 1 IW卻4020图7-7各种水轮机工作特性的比较二、综合特性曲线 取二个参数为自变量 （一）工作机的综合特性曲线 变速02040&080100t20
10、4016018D200图710离心泵的综合特性曲线变角慝图L12轴流泵的综合特性曲线图人13带进口导流器的轴流鼓风机的综合特性曲线（一）原动机（水轮机）的综合特性曲线1、运转特性曲线2、综合特性曲线以水头 H 为纵坐标、功率 P 为横坐标（或以水头 H 为纵坐标、流量 q 为横坐标） v以单位转速 n 为纵坐标、单位流量 Q 为横坐标11 1151Mw7G60亠一17M/ly2K7-15混流式水轮机综合特性曲线C)d)图7-20混流式和轴流定桨式水轮机综合挣性曲线的绘制图7卫1混流式水轮机的流量特性曲线图422绘制等空化系数线的辅助曲线不同叶片转角的定桨式综合特性曲线图 7-23IuS7-24确定协联工况点的辅助曲线水轮机的模型试验图5T水轮机模型能量试验金水头H保持不变；转速n流量Q改变在保持打H =常数，改变n、Q的情况下进行。这是因为在
