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1、船舶辅机第3章 Centrifugal Pump一、工作原理二、扬程方程式第三章 离心泵Centrifugal Pump第一节 离心泵原理和性能特点三、定速特性曲线四、管路特性曲线和工况点五、扬程和流量估算六、特点1船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump一、工作原理悬臂式单级离心泵叶轮用左旋螺纹螺帽固定在泵轴上，防止反复起动因惯性而松动。也有的采用带锁紧螺帽的螺帽。蜗壳将液体平稳导向扩压管，扩压管将大部分动能变为压力能。2船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump3船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump4船舶辅机第3章 离心泵
2、离心泵 Centrifugal Pump二、扬程方程式1. 液体在叶轮中的流动情况（二点假设为基础）u: 圆周速度: 相对速度绝对速度: ccucr叶轮的流量、转速和尺寸既定后，叶轮内各处的速度三角形就确定。5船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2. 扬程方程式理论扬程即为进出叶轮的水头之差：根据理论力学，在研究非惯性系统的运动物体时，只要加上惯性力来分析，则就可以采用惯性系统的一切力学定律。于是就有：由于在r 处的离心力为m(r)2/r，单位液体重量的离心力为r2/g，从半径r1处至r2处的离心力对单位重量液体所作的功：（34）（1）6船舶辅机第3章 离心泵离心泵
3、Centrifugal Pump将上式所得结果代入（34）式，于是：代入1式，即得离心泵扬程方程式：由于多数离心泵都是径向吸入，即没有切向分速，c1u=0，而c2u=u2 - c2rctg2 ，于是扬程方程即可写成：运用余弦定理，去掉项，则：额定扬程与液体密度无关，与叶轮直径、转速、叶片出口角有关。7船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump由于圆周速度只取决于叶轮的尺寸和转速，u2是一定的，而c2r与理论流量呈正比，因而，即可求得理论扬程与理论流量的函数曲线。注：2相对速度2和圆周速度u反方向的夹角8船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump结论：(1
4、) 离心泵扬程主要取决于叶轮的直径及转速。(2) 扬程与叶片出口角2 有关。前弯叶片能量损失大而不采用。为了提高效率，一般采用后弯叶片。虽然扬程低，但能量损失低。(3) 理论扬程与液体的物性无关，实际上有影响。根据 pd-ps=gH，泵送水和空气时的理论扬程是相同的，但所形成的压差相差很大。所以，离心泵无自吸能力。9船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump三、定速特性曲线1. 理论定速特性曲线在既定转速下，H、P、等与Q的关系曲线。tt(1) 流量-扬程曲线扬程方程式： Qt-Ht因为涡流损失： Qt-Ht因为水力损失： Qt-H因为容积损失： Q-H10船舶辅机第3章
5、离心泵离心泵 Centrifugal Pump三、定速特性曲线1. 理论定速特性曲线在既定转速下，H、P、等与Q的关系曲线。tt(2) 流量-功率曲线根据Ph=gQtHt：Qt - PhPh加上机械摩擦功率损失：Qt - PQt减去泄漏量q：Q - P11船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump三、定速特性曲线1. 理论定速特性曲线在既定转速下，H、P、等与Q的关系曲线。tt(3) 流量-效率曲线根据Q - H和Q -P曲线和= gQH/P，即可作出 Q- 曲线。12船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2. 实测的定速特性曲线测量方法：使泵在恒定
6、转速下工作，改变排出阀开度，测出Q-H、Q-P、Q-、Q-hr(必需汽蚀余量)曲线。(1) Q-H曲线的三种类型：陡降形；平坦形；驼峰形(祥见比转数)13船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2. 实测的定速特性曲线测量方法：使泵在恒定转速下工作，改变排出阀开度，测出Q-H、Q-P、Q-、Q-hr(必需汽蚀余量)曲线。(2) Q = 0时功率最小，功率随流量增大而增加，而且封闭扬程不很高，所以封闭起动以减小起动电流和电网电压波动。但不许长时间运行，以防发热。14船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump2. 实测的定速特性曲线测量方法：使泵在恒定转速
7、下工作，改变排出阀开度，测出Q-H、Q-P、Q-、Q-hr(必需汽蚀余量)曲线。(3) 由Q -，额定(设计)工况效率高，因为液体进出叶轮撞击损失最小。非额定工况引液体撞击而导致效率低。15船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump四、管路特性曲线和工况点管路特性曲线：液体通过管路时所需的压头与流量间的函数关系曲线。Hst-管路静压头 h-管路阻力滤器脏污、阀门关小、液体粘度变大，k变大，曲线变陡。管路静压头变化，曲线上下平移。离心泵特性曲线和管路特性曲线的交点称为泵的工况点。 Q-H向下倾斜的泵具有稳定工况点。16船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump五、扬程和流量估算扬程估算公式：流量估算公式：K-系数(1-1.5)10-4n-转速(r/min)D2-叶轮外径(m)D0-泵吸口直径(inch)(1in25mm)问题：离心泵出口直径100mm，吸口直径125mm，叶轮外径300mm，额定流量约为( )125m3/h17船舶辅机第3章 离心泵离心泵 Centrifugal Pump六、特点1. 流量连续均匀，范围大，易调节。2. 转速高，结构简单、可靠。3. 对杂质不敏感，易损件少，维修管理方便。4. 没有自吸能力。5. 流量随工作扬程而变。6. 扬程取决于叶轮外径和转速，不适合高扬程、小流量。18
