《泵与风机基础知识课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《泵与风机基础知识课件（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识一、泵与风机概述一、泵与风机概述1 1 1 1、能量角度：是能量转换设备，机械能：原动机、能量角度：是能量转换设备，机械能：原动机、能量角度：是能量转换设备，机械能：原动机、能量角度：是能量转换设备，机械能：原动机流体。流体。流体。流体。轮毂轮毂轮毂轮毂叶片叶片叶片叶片轴轴轴轴前盘前盘前盘前盘后盘后盘后盘后盘空心叶片空心叶片空心叶片空心叶片板式叶片板式叶片板式叶片板式叶片平面投影图平面投影图平面投影图平面投影图轴面投影图轴面投影图轴面投影图轴面投影图叶片出口宽度叶片出口宽度叶片出口宽
2、度叶片出口宽度 压压压压力力力力边边边边吸吸吸吸力力力力边边边边离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识2 2 2 2、泵与风机现状及其发展趋势、泵与风机现状及其发展趋势、泵与风机现状及其发展趋势、泵与风机现状及其发展趋势 设备陈旧；设备陈旧；设备陈旧；设备陈旧； 现现现现 状：状：状：状： 一般：余量过大；环保：余量过小；一般：余量过大；环保：余量过小；一般：余量过大；环保：余量过小；一般：余量过大；环保：余量过小； 调节方式相对落后。调节方式相对落后。调节方式相对落后。调节方式相对落后。 大容量；大容量；大容量；大容量
3、；发展趋势：发展趋势：发展趋势：发展趋势： 高效率；高效率；高效率；高效率； 自动化。自动化。自动化。自动化。 例例例例如如如如：由由由由上上上上海海海海KSBKSB水水水水泵泵泵泵有有有有限限限限公公公公司司司司引引引引进进进进德德德德国国国国KSBKSB公公公公司司司司专专专专利利利利技技技技术术术术生生生生产产产产的的的的CHTC/CHTDCHTC/CHTD型型型型第第第第二二二二代代代代筒筒筒筒式式式式高高高高压压压压锅锅锅锅炉炉炉炉给给给给水水水水泵泵泵泵，其其其其转转转转速速速速为为为为7000r/min7000r/min时，流量时，流量时，流量时，流量3600m3600m3 3/
4、h/h，总扬程，总扬程，总扬程，总扬程4200m4200m。一、泵与风机概述一、泵与风机概述离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识3 3 3 3、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数 泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机的的的的基基基基本本本本性性性性能能能能参参参参数数数数主主主主要要要要有有有有：流流流流量量量量q qV V 、能能能能头头头头（扬扬程程 HH或或或或全压全压p p）、）、）、）、轴功率轴功率轴功率轴功率P Pshsh 、有效功率有效功率有效功率有
5、效功率P Pe e 、效率效率效率效率 和和和和转速转速转速转速n n 等。等。等。等。 一、泵与风机概述一、泵与风机概述 流量流量：泵与风机在单位时间内所输送的流体量，通常用体积流泵与风机在单位时间内所输送的流体量，通常用体积流泵与风机在单位时间内所输送的流体量，通常用体积流泵与风机在单位时间内所输送的流体量，通常用体积流 量量量量q qV V 表示，单位为表示，单位为表示，单位为表示，单位为mm3 3/s /s，mm3 3/h/h。 测量时测量时, ,泵以出口流量计算，而风机则以进口流量计算。泵以出口流量计算，而风机则以进口流量计算。 对对于于非非常常温温水水或或其其它它液液体体也也可可以
6、以用用质质量量流流量量qm 表表示示，单单位位为为kg/s，kg/h。 qm 和和qV 的换算关系为：的换算关系为：qm= qV离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识3 3 3 3、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数一、泵与风机概述一、泵与风机概述能头能头：单位重力（体积）流体通过泵（风机）所获得的机械能。单位重力（体积）流体通过泵（风机）所获得的机械能。单位重力（体积）流体通过泵（风机）所获得的机械能。单位重力（体积）流体通过泵（风机）所获得的机械能。 对于泵
7、：通常用扬程对于泵：通常用扬程对于泵：通常用扬程对于泵：通常用扬程 H H 表示，单位为表示，单位为表示，单位为表示，单位为mm； 说说说说明明明明：下下下下标标标标“ “1 1、2” 2” 表表表表示示示示泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机进进进进口和出口截面；和泵比较略去了口和出口截面；和泵比较略去了口和出口截面；和泵比较略去了口和出口截面；和泵比较略去了 g g Z Z。对于风机：通常用全压对于风机：通常用全压对于风机：通常用全压对于风机：通常用全压p p表示，单位为表示，单位为表示，单位为表示，单位为PaPa。离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉
8、坤预备知识预备知识预备知识预备知识功率和效率功率和效率： 原动机原动机原动机原动机传动装置传动装置传动装置传动装置泵与风机泵与风机泵与风机泵与风机原动机配套功率：原动机配套功率：原动机配套功率：原动机配套功率：P Pgrgr=KP=KPg g，K K为容量安全系数（额定条件下）。为容量安全系数（额定条件下）。为容量安全系数（额定条件下）。为容量安全系数（额定条件下）。效率：效率：效率：效率： 传动效率：传动效率：传动效率：传动效率： tmtm转速转速: : 泵与风机轴每分钟的转数，通常用泵与风机轴每分钟的转数，通常用n 表示，单位为表示，单位为r/min。 有效功率：有效功率：有效功率：有效功
9、率：（kWkW） 轴功率：传到泵与风机轴功率：传到泵与风机轴功率：传到泵与风机轴功率：传到泵与风机 轴上的功率轴上的功率轴上的功率轴上的功率 （kWkW） 原动机输出功率：原动机输出功率：原动机输出功率：原动机输出功率： （kWkW）3 3 3 3、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数、泵与风机的基本性能参数一、泵与风机概述一、泵与风机概述离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识4 4 4 4、泵与风机分类（按工作原理）、泵与风机分类（按工作原理）、泵与风机分类（按工作原理）、泵与风机分类
10、（按工作原理）一、泵与风机概述一、泵与风机概述叶片式叶片式容积式容积式离心式离心式轴流式轴流式混流式混流式往复式往复式回转式回转式其其 它它真空泵真空泵射流泵射流泵水击泵水击泵泵泵叶氏风机叶氏风机罗茨风机罗茨风机罗杆风机罗杆风机离心式离心式轴流式轴流式混流式混流式风机风机叶片式叶片式容积式容积式往复式往复式回转式回转式离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（一）流动分析假设（一）流动分析假设（一）流动分析假设（一）流动分析假设 （1 1）叶叶轮轮中中的的叶叶片片为为
11、无无限限多多无无限限薄薄，流流体体微微团团的的运运动动轨轨迹完全与叶片型线相重合迹完全与叶片型线相重合。 （5 5）流体在叶轮内的）流体在叶轮内的流动流动是是轴对称轴对称的流动。的流动。 （2 2）流流体体为为理理想想流流体体，即即不不考考虑虑由由于于粘粘性性使使速速度度场场不不均均匀而带来的叶轮内的流动损失。匀而带来的叶轮内的流动损失。 （3 3）流体流体是是不可压缩不可压缩的。的。（4 4）流动流动为为定常的定常的，即流动不随时间变化。，即流动不随时间变化。 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的
12、基本理论二、离心式泵与风机的基本理论因此，流体在叶轮内的运动是一种因此，流体在叶轮内的运动是一种复合运动复合运动复合运动复合运动，即：，即： 叶轮内流体的运动叶轮内流体的运动叶轮内流体的运动叶轮内流体的运动牵连运动牵连运动 相对运动相对运动 绝对运动绝对运动绝对运动绝对运动 （二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（二）叶轮内
13、流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形叶轮内流体的运动叶轮内流体的运动叶轮内流体的运动叶轮内流体的运动叶轮内流动的数值模拟结果叶轮内流动的数值模拟结果离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形速度三角形的计算速度三角形的计算速度三角形的
14、计算速度三角形的计算绝对速度角绝对速度角 流动角流动角 下下下下标标标标说说说说明明明明流流流流体体体体在在在在叶叶叶叶片片片片进进进进口口口口和和和和出出出出口口口口处处处处的的的的情情情情况况况况，分分分分别别别别用用用用下下下下标标标标“ “1 1、2”2”表表表表示示示示；下下下下标标标标“ “ ”表表表表示示示示叶叶叶叶片片片片无无无无限限限限多多多多无无无无限限限限薄薄薄薄时时时时的的的的参参参参数数数数；下标下标下标下标“ “r r r r、u u u u”表示径向和周向参数。表示径向和周向参数。表示径向和周向参数。表示径向和周向参数。 y y 叶片安装角叶片安装角离心叶轮的内流
15、理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形（二）叶轮内流体的运动及其速度三角形速度三角形的计算速度三角形的计算速度三角形的计算速度三角形的计算（1 1）圆周速度）圆周速度）圆周速度）圆周速度u u为：为：为：为：u= （2 2）绝对速度的径向分）绝对速度的径向分）绝对速度的径向分）绝对速度的径向分 速速速速 r r为：为：为：为： （3 3） 2 2及及及及 1 1角：角：角：
16、角： 当叶片无限多时，当叶片无限多时，当叶片无限多时，当叶片无限多时， 2 2= = 2y 2y ；而；而；而；而 2y 2y 在设计时可根据经验选取。在设计时可根据经验选取。在设计时可根据经验选取。在设计时可根据经验选取。同样同样同样同样 1 1 也可根据经验、吸入条件和设计要求取定。也可根据经验、吸入条件和设计要求取定。也可根据经验、吸入条件和设计要求取定。也可根据经验、吸入条件和设计要求取定。 u u= = coscos ，周向分速，周向分速，周向分速，周向分速 r r= = sinsin ，径向分，径向分，径向分，径向分速速速速理论流量理论流量理论流量理论流量离心叶轮的内流理论基础离心
17、叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（三）（三）（三）（三） 离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式 1 1、前提条件、前提条件、前提条件、前提条件 2 2、控制体和坐标系（相对）、控制体和坐标系（相对）、控制体和坐标系（相对）、控制体和坐标系（相对） 叶片为叶片为“ ”, =0, =const., , =const.，轴对称。，轴对称。相对坐标系相对坐标系相对坐标系相对坐标系控控控控制体制体制体制体 2 2 速度矩速度矩速
18、度矩速度矩M= qVT( 2 r2cos 2 - - 1 r1cos 1 ) 3 3、推导结果、推导结果、推导结果、推导结果 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（三）（三）（三）（三） 离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式 M= qVT( 2 r2cos 2 - - 1 r1cos 1 ) 3 3、推导结果、推导结果、推导结果、推导结果 （PaPa）pT = gHT = (u2 2u - - u
19、1 1u )而而单单位位体体积积流流体体流流经经叶叶轮轮时时所所获获得得的的能能量量，即即无无限限多多叶叶片片时时的理论能头的理论能头 pT 为：为： 则则单单位位重重力力流流体体流流经经叶叶轮轮时时所所获获得得的的能能量量，即即无无限限多多叶叶片片时时的理论能头的理论能头 HT 为：为： （mm） 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（三）（三）（三）（三） 离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式
20、 避避避避开开开开了了了了流流流流体体体体在在在在叶叶叶叶轮轮轮轮内内内内部部部部复复复复杂杂杂杂的的的的流流流流动动动动问问问问题题题题，只只只只涉涉涉涉及及及及叶叶叶叶轮轮轮轮进进进进、出出出出口处流体的流动情况。口处流体的流动情况。口处流体的流动情况。口处流体的流动情况。4 4 4 4、分析方法上的特点、分析方法上的特点、分析方法上的特点、分析方法上的特点: : : :5 5 5 5、理论能头与被输送流体密度的关系、理论能头与被输送流体密度的关系、理论能头与被输送流体密度的关系、理论能头与被输送流体密度的关系: : : :pT = (u2 2u - - u1 1u )离心叶轮的内流理论基
21、础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（三）（三）（三）（三） 离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式 （1 1） 1u1u 反反反反映映映映了了了了泵泵泵泵与与与与风风风风机机机机的的的的吸吸吸吸入入入入条条条条件件件件。设设设设计计计计时时时时一一一一般般般般尽尽尽尽量量量量使使使使 1 19090 （ 1u1u 0 0），流体在进口近似为），流体在进口近似为），流体在进口近似为），流体在进口近似为径向流入径向流入。
22、 6 6 6 6、提高无限多叶片时理论能头的几项措施：、提高无限多叶片时理论能头的几项措施：、提高无限多叶片时理论能头的几项措施：、提高无限多叶片时理论能头的几项措施： （2 2）增增大大叶叶轮轮外外径径和和提提高高叶叶轮轮转转速速。因因因因u u2 2=2=2 D D2 2n n/60/60，故故故故D D2 2 和和和和n n HHT T 。 目前火力发电厂大型给水泵的转速已高达目前火力发电厂大型给水泵的转速已高达目前火力发电厂大型给水泵的转速已高达目前火力发电厂大型给水泵的转速已高达7500r/min7500r/min。离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及
23、制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（三）（三）（三）（三） 离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式离心式泵与风机的能量方程式 7 7 7 7、能量方程式的第二形式：、能量方程式的第二形式：、能量方程式的第二形式：、能量方程式的第二形式： 表表表表示示示示流流流流体体体体流流流流经经经经叶叶叶叶轮轮轮轮时时时时动压头的增加值动压头的增加值动压头的增加值动压头的增加值。表表表表示示示示流流流流体体体体流流流流经经经经叶叶叶叶轮轮轮轮时时时时静压头的增加值静压头的增加值静压头的增加值静压头的增加
24、值。动能头动能头动能头动能头静能头静能头静能头静能头 动动动动能能能能头头头头HHd d 要要要要在在在在叶叶叶叶轮轮轮轮后后后后的的的的导导导导叶叶叶叶或或或或蜗蜗蜗蜗壳壳壳壳中中中中部部部部分分分分地地地地转转转转化化化化为为为为静静静静能能能能头头头头HHst st ，并存在一定的能头损失。，并存在一定的能头损失。，并存在一定的能头损失。，并存在一定的能头损失。离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（四）（四）（四）（四） 叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出
25、口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响 1、离心式叶轮的三种型式、离心式叶轮的三种型式 后向式（后向式（ 2y 90 ）径向式（径向式（ 2y 90 ）前向式（前向式（ 2y 90 ）叶片出口安装角：叶片出口安装角： 2y = （叶片出口切向，（叶片出口切向，- - u2）离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（四）（四）（四）（四） 叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的
26、影响叶片出口安装角对理论能头的影响 1、 2y2y 对对对对HHT T 的影响的影响的影响的影响. 2y HT ； . 2y minHT min =0 违反了泵与风机的定义；违反了泵与风机的定义；结论：结论：. 2y maxHst min=0=0 违违反反了了泵泵与与风风机机的的定定义义。（ ）为提高为提高为提高为提高HHT T ，使，使，使，使 1 19090 ，在，在，在，在n=Cn=C、q qV V=C =C 及叶轮一定下，有：及叶轮一定下，有：及叶轮一定下，有：及叶轮一定下，有：离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备
27、知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（四）（四）（四）（四） 叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响 2、 2y 对对Hst 及及Hd 的影响的影响 定义反作用度：定义反作用度： 1u =0， 1r 2r 显然显然应在应在（0，1）之间。之间。 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（四）（四）（四）（四） 叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头
28、的影响叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响 2 2、 2y2y 对对对对HHst st 及及及及HHd d 的影响的影响的影响的影响 (1, 1/2), (1, 1/2), 后向式叶轮后向式叶轮后向式叶轮后向式叶轮， 2y2y ( ( 2y2y minmin,90,90 ) ) 1/2, 径向式叶轮径向式叶轮， 2y =90 (1/2 ,0), 前向式叶轮前向式叶轮， 2y (90 , 2y max)小，后向式叶轮小，后向式叶轮大，前向式叶轮大，前向式叶轮 HT 结论结论结论结论：离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预
29、备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（四）（四）（四）（四） 叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响叶片出口安装角对理论能头的影响 1从从结结构构角角度度：当当HT =const.，前前向向式式叶叶轮轮结结构构小小，重重量量轻轻，投资少。投资少。2从从能能量量转转化化和和效效率率角角度度：前前向向式式叶叶轮轮流流道道扩扩散散度度大大且且压压出出室室能能头头转转化化损损失失也也大大；而而后后向向式式则则反反之之，故故其其克克服服管管路路阻阻力力的的能能力相对较好力相对较好。3从从防防磨磨损损和和积积垢垢
30、角角度度：径径向向式式叶叶轮轮较较好好，前前向向式式叶叶轮轮较较差差，而后向式居中。而后向式居中。4从从功功率率特特性性角角度度：当当qV 时时，前前向向式式叶叶轮轮Psh ，易易发发生生过过载载问题。问题。离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响 0、轴向涡流的概念、轴向涡流的概念AA轴向涡流试验轴向涡流试验流流体体（理理想想）相相对对于于
31、旋旋转转的的容容器器，由由于于其其惯惯性性产产生生一一个个与与旋旋转容器反向的旋转运动。转容器反向的旋转运动。流体在叶轮流道中的流动流体在叶轮流道中的流动无限叶片数无限叶片数无限叶片数无限叶片数有限叶有限叶有限叶有限叶片数片数片数片数AA A p p轴向涡轴向涡轴向涡轴向涡流流流流离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响 1 1、流线和流线和
32、速度速度三角形发生变化，三角形发生变化，分布不均分布不均； p形成形成阻力矩阻力矩； 2 2、离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响（五）有限叶片数对理论能头的影响 3 3、使理论能头降低：使理论能头降低： 不是效率，不是由损失造成的；不是效率，不是由损失造成的；流体惯性流体惯性有限叶片有限叶片轴向滑移；轴向滑移；K = f（结构），见表（结构），见表1-2。b bK K
33、为滑移系数为滑移系数为滑移系数为滑移系数a. HT (pT ) HT (pT) ，即：即： 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率 Pm机械损失功率机械损失功率 PV容积损失功率容积损失功率 Ph流动损失功率流动损失功率PhqVTHTP qVHTPeqVHPsh1 1 1 1、机械损失和机械效率、机械损失和机械效率、机械损失和机械效率、机械
34、损失和机械效率 机机械械损损失失包包括括：轴轴与与轴轴封封轴轴与与轴轴承承（ Pm1nD2）及及叶叶轮轮圆圆盘盘摩摩擦擦（ Pm2 n3D25）所所损失的功率。损失的功率。比转速比转速 ns5060708090100机械效率机械效率 m（%）848789919293离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率 2 2 2 2、容积损失和容积效率、
35、容积损失和容积效率、容积损失和容积效率、容积损失和容积效率 T T当当叶叶轮轮旋旋转转时时，在在动动、静静部部件件间间隙隙两两侧侧压压强强差差的的作作用用下下，部部分分流流体体从从高高压压侧侧通通过过间间隙隙流流向向低低压压侧侧所所造造成成的的能能量量损损失失称称为为容容积积（泄漏）损失，用功率（泄漏）损失，用功率 PV 表示。表示。 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效
36、率（五）离心式泵与风机的损失和效率 2 2 2 2、容积损失和容积效率、容积损失和容积效率、容积损失和容积效率、容积损失和容积效率 Pm机械损失功率机械损失功率 PV容积损失功率容积损失功率 Ph流动损失功率流动损失功率PhqVTHTP qVHTPeqVHPsh离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率 2 2 2 2、容积损失和容积效率、容积
37、损失和容积效率、容积损失和容积效率、容积损失和容积效率 ns=5060708090100qV90m3/hqV145m3/h0.800.900.8350.9200.860.940.8750.9500.8900.9550.900.96比转速比转速 V流量流量3 3 3 3、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率 流流动动损损失失是是指指：泵泵与与风风机机工工作作时时，由由于于流流体体和和流流道道壁壁面面发发生生摩摩擦擦、流流道道几几何何形形状状改改变变使使流流速速变变化化而而产产生生旋旋涡涡、以以及及偏偏离离设设计工况时产生的计工况时产生的冲击冲击等所造成的
38、损失。等所造成的损失。离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率 3 3 3 3、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率 1）摩摩擦擦损损失失和和局局部部损损失失 当当流流动动处处于于阻阻力力平平方方区区时时，这这部部分损失与流量的平方成正比，可定性地用下式表示：分损失与流量的平方成正比，可定性地用下式表
39、示：2）冲冲击击损损失失 当当流流量量偏偏离离设设计计流流量量时时，在在叶叶片片入入口口和和出出口口处，流速变化使流动角不等于叶片的安装角，从而产生冲击损失。处，流速变化使流动角不等于叶片的安装角，从而产生冲击损失。 冲击损失可用下式估算，即冲击损失可用下式估算，即 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率 3 3 3 3、流动损失和流动效率
40、、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率 正冲角及速度三角形正冲角及速度三角形正冲角及速度三角形正冲角及速度三角形负冲角及速度三角形负冲角及速度三角形负冲角及速度三角形负冲角及速度三角形工作面背面工作面背面工作面背面工作面背面称称称称吸吸吸吸力边力边力边力边工作面工作面工作面工作面称称称称压压压压力边力边力边力边离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（
41、五）离心式泵与风机的损失和效率 3 3 3 3、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率 Pm机械损失功率机械损失功率 PV容积损失功率容积损失功率 Ph流动损失功率流动损失功率PhqVTHTP qVHTPeqVHPsh存在存在流动损失最小工况。流动损失最小工况。离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率
42、3 3 3 3、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率、流动损失和流动效率 表表1-5 某分段式多级给水泵通流部分水力损失的分布（某一级）某分段式多级给水泵通流部分水力损失的分布（某一级）区区 域域 名名 称称损损 失失（m）占总损失的占总损失的百分数（）百分数（）区区 域域 名名 称称损损 失失（m）占总损失的占总损失的百分数（）百分数（）叶轮叶轮1-1至至2-24.750.5流出正导叶流入反导叶流出正导叶流入反导叶（环型空间）（环型空间）4-4至至5-52.0622.15流出叶轮进入导叶流出叶轮进入导叶2-2至至3-31.0110.85流出反导叶流出反导叶5-5至至6-
43、6至至7-70.576.1导叶扩散段导叶扩散段3-3至至4-40.9710.4节段的总损失节段的总损失9.31100 叶叶轮轮和和导导叶叶中中的的流流动动损损失失几几乎乎是是相相等等的的，约约各各占占50%。在在设设计计离离心心泵泵时时，只只有有将将改改善善叶叶轮轮和和压压出出室的流动性能统一考虑才能取得较好的效果室的流动性能统一考虑才能取得较好的效果。 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率（五）离心
44、式泵与风机的损失和效率（五）离心式泵与风机的损失和效率 4 4 4 4、泵与风机的总效率、泵与风机的总效率、泵与风机的总效率、泵与风机的总效率 泵与风机的总效率等于有效功率和轴功率之比。即：泵与风机的总效率等于有效功率和轴功率之比。即： （六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线 1 1、什么是性能曲线、什么是性能曲线n=const.主要的主要的H- -qV 或或 p- -qVPsh- -qV - -qVNPSH- -qVn=const.其次其次Hs- -qV 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：
45、吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线 3 3、性能曲线的性能曲线的绘制方法（绘制方法（试验方法及借助比例定律）2 2、性能曲线的性能曲线的作用作用能能直直观观地地反反映映泵泵与与风风机机的的总总体体性性能能，对对其其所所在在系系统统的的安安全全和和经济运行意义重大；经济运行意义重大；作为设计及修改新、老产品的依据；相似设计的基础；作为设计及修改新、老产品的依据；相似设计的基础；工作状态工作状态工况（运
46、行、设计、最佳）工况（运行、设计、最佳）离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线 4 4、性能曲线的性能曲线的定性分析（定性分析（能头能头）qVHHT - -qVTHT- -qVThf+ +hjhsH- -qVTH- -qVqqVd后向式后向式径向式径向式前向式前向式离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备
47、知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线 4 4、性能曲线的性能曲线的定性分析（定性分析（功率功率）qVPshOPh-qVT后向式后向式径向式径向式前向式前向式q理论的理论的Psh-qV曲线曲线Psh-qVT Pm PV实际的实际的Psh-qV 曲线曲线 - -qV曲线曲线由下式计算由下式计算离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二
48、、离心式泵与风机的基本理论（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线 5 5、性能曲线的性能曲线的比较（比较（能头能头）qVHOabc后后向向式式叶叶轮轮性性能能曲曲线线的的差差异异：常常见见的的有有陡陡陡陡降降降降型型型型、平平平平坦坦坦坦型型型型和和驼驼驼驼峰峰峰峰型型型型三三种种基基本本类类型型。其其性性能能曲曲线线的的形形状状是用是用斜度斜度斜度斜度来划分的，即：来划分的，即： 关死点的能头关死点的能头最高效率点所对应的能头最高效率点所对应的能头离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主
49、编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线 有有有有驼驼驼驼峰峰峰峰的的的的性性性性能能能能曲曲曲曲线线线线在在在在峰峰峰峰值值值值点点点点k k 左左左左侧侧侧侧出出出出现现现现不不不不稳稳稳稳定定定定工工工工作作作作区区区区，故故故故设设设设计时应尽量避免这种情况，或尽量减小不稳定区。计时应尽量避免这种情况，或尽量减小不稳定区。计时应尽量避免这种情况，或尽量减小不稳定区。计时应尽量避免这种情况，或尽量减小不稳定
50、区。 qVHOabcqVkk 经经经经验验验验证证证证明明明明，对对对对离离离离心心心心式式式式泵泵泵泵采采采采用用用用右右右右图图图图中中中中的的的的曲曲曲曲线线线线来来来来选选选选择择择择叶叶叶叶片片片片安安安安装装装装角角角角 2y 2y 和叶片数，可以避免性能曲线中的驼峰。和叶片数，可以避免性能曲线中的驼峰。和叶片数，可以避免性能曲线中的驼峰。和叶片数，可以避免性能曲线中的驼峰。 5 5 5 5、性能曲线的性能曲线的性能曲线的性能曲线的比较（比较（比较（比较（能头能头能头能头）离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知
51、识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线（六）离心式泵与风机的性能曲线 5 5、性能曲线的性能曲线的比较（比较（功率和效率功率和效率） 为为提提高高效效率率，泵泵几几乎乎不不采采用用前前向向式式叶叶轮轮。风风机机也也趋趋向向于于采采用用效效率率较较高高的后向式叶轮的后向式叶轮。 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（七）泵与风机的运行工况点（七）泵与风机的运
52、行工况点（七）泵与风机的运行工况点（七）泵与风机的运行工况点流量计流量计调阀调阀阀门阀门真空计真空计p p HZ压强表压强表泵泵 管管路路系系统统能能头头与与通通过过管管路路中中流流体体流流量的关系曲线。量的关系曲线。 Hst称为管路系统的静能头；称为管路系统的静能头；即：管路系统的静能头为零。即：管路系统的静能头为零。 1 1、管路系统性能曲线、管路系统性能曲线 对于风机：对于风机：对于泵：对于泵：离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（七）泵与风机的运行工况点（
53、七）泵与风机的运行工况点（七）泵与风机的运行工况点（七）泵与风机的运行工况点2 2、运行工况点、运行工况点2 2）实质：反映了两者的能量供与求的平衡关系。）实质：反映了两者的能量供与求的平衡关系。 1 1）同比例）同比例的性能曲线的交点；的性能曲线的交点；KOqVHMHc-qVH-qV3 3、稳定性条件、稳定性条件1 1）稳定工况点条件是：）稳定工况点条件是： 2 2）有驼峰）有驼峰不稳定工作区不稳定工作区喘振。喘振。离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与
54、风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论1、相似条件、相似条件 几何相似：几何相似：几何相似：几何相似：通流部分通流部分通流部分通流部分对应成比例对应成比例对应成比例对应成比例前提条件前提条件前提条件前提条件； 运动相似：运动相似：运动相似：运动相似：速度三角形速度三角形速度三角形速度三角形对应成比例对应成比例对应成比例对应成比例相似结果相似结果相似结果相似结果； 动力相似：动力相似：动力相似：动力相似：同名力同名力同名力同名力对应成比例对应成比例对应成比例对应成比例根本原因根本原因根本原因根本原因。 （但但但但ReRe10105 5，已自模化），
55、已自模化），已自模化），已自模化）2、相似三定律相似三定律 1 1）流量相似定律）流量相似定律 （由（由（由（由 推得）推得）推得）推得） 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论2、相似三定律相似三定律 2 2）能头相似定律）能头相似定律 ( (由由 及及 p= gH 推得）推得）或或3 3）功率相似定律）功率相似定律 （由推得）（由推得）离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的
56、内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论2、相似三定律相似三定律 4 4）等效的相似定律）等效的相似定律 当当当当实实实实型型型型和和和和模模模模型型型型的的的的几几几几何何何何尺尺尺尺度度度度比比比比 5 5，相相相相对对对对转转转转速速速速比比比比 20%20%时时时时，实实实实型型型型和和和和模型所对应的效率近似相等，可得等效的相似三定律：模型所对应的效率近似相等，可得等效的相似三定律：模型所对应的
57、效率近似相等，可得等效的相似三定律：模型所对应的效率近似相等，可得等效的相似三定律： 或或离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论2、相似三定律相似三定律 5 5 5 5）尺寸效应和转速效应）尺寸效应和转速效应）尺寸效应和转速效应）尺寸效应和转速效应 尺寸效应：尺寸效应：（小模型）（小模型） 沿程损失系数沿程损失系数 h泄漏流量泄漏流量q 相对相对 V 相对粗糙度相对粗糙度
58、相对间隙相对间隙 转速效应：转速效应：转速效应：转速效应：（降转速）（降转速）（降转速）（降转速） ( (设设D2不变不变) ) 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论3、相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算）相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算） 注意：上述等式为联等式注意：上述等式为联等式注意：上述等式为联等式注意：上述等式为联等式；故；故nqV H Psh。
59、1 1）比例定律）比例定律）比例定律）比例定律 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论 当当当当n n改改改改变变变变时时时时，相相相相似似似似工工工工况况况况的的的的一一一一系系系系列列列列点点点点必必必必在在在在顶顶顶顶点点点点过过过过坐坐坐坐标标标标原原原原点点点点的的的的二二二二次次次次抛抛抛抛物物物物线线线线上上上上，称称称称其其其其为为为为相似抛物线相似抛物线
60、相似抛物线相似抛物线，又称又称又称又称理论等效曲线理论等效曲线理论等效曲线理论等效曲线。2）相似工况点应遵循的规律）相似工况点应遵循的规律 MM 或或或或 当当当当管管管管路路路路系系系系统统统统静静静静能能能能头头头头为为为为零零零零时时时时，管管管管路路路路系系系系统统统统性性性性能能能能曲曲曲曲线线线线与与与与相相相相似似似似抛抛抛抛物物物物线线线线重合重合重合重合。3、相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算）相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算） 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基
61、本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论3、相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算）相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算） 【例例1-6】 如如右右图图所所示示，某某台台可可变变速速运运行行的的离离心心泵泵，在在转转速速n0下下的的运运行行工工况况点点为为M (qVM，HM )，当当降降转转速速后后，流流量量减减小小到到qVA ，试确定这时的转速。，试确定这时的转速。 【解解】 确确定定变变速速后后的的运运行行工工况点况点A (qVA，HA) ； 将将qVA、HA代代入入下下式式以以确确定定相似抛物
62、线的相似抛物线的k值；值；HAqVMqVAqVHOH-qVHC-qVMA离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论3、相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算）相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算） qVBHBHAqVMqVAqVHOH-qVHC-qVMAB过过A点作相似抛物线，求点作相似抛物线，求A点对应的相似工况点点对应的相似工况点B；利利用用比比例例定定律律对对A、
63、B两两点点的的参参数数进进行行换换算算，以以确确定定满满足足要要求求的转速：的转速：离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论（八）泵与风机的相似理论MqVMqVAqVpOp-qVpC-qV某某台台可可变变速速运运行行的的离离心心式式通通风风机机 在在 转转 速速 n0下下 的的 运运 行行 工工 况况 点点 为为 M ( )，如如下下图图所所示示。当当降降转转速速后后，流流量量减减小小到到 ，试试
64、定定性性确确定定这这时时的的转速。转速。qVM ，pMqVA3、相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算）相似三定律的应用（变转速时性能参数的换算） 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数相似设计相似设计如何选型如何选型眼花缭乱；眼花缭乱； qV, (H, p), n结构型式结构型式结构尺寸结构尺寸寻求：寻求： 综合的特征参数综合的特征参数= = ( (性能性能, ,结构结构)
65、)流量相似定律流量相似定律能头相似定律能头相似定律构造之；构造之；目的：目的：用于泵与风机的理论研究、选择和设计中。用于泵与风机的理论研究、选择和设计中。1、问题的提出问题的提出2、泵的比转速、泵的比转速 离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数3、风机的比转速、风机的比转速 4、关于比转速的几点说明、关于比转速的几点说明 1 取值具有唯一性（最佳工况）。取值具有唯一性（最佳工况）
66、。 2 是比较泵或风机型式的相似准则数，与转速无关。是比较泵或风机型式的相似准则数，与转速无关。 3 不是相似条件，而是相似的必然结果。不是相似条件，而是相似的必然结果。参数单位：参数单位：qV (m3/s)、H (m)、p (Pa)、n (r/min)离心叶轮的内流理论基础离心叶轮的内流理论基础主编及制作：吕玉坤主编及制作：吕玉坤预备知识预备知识预备知识预备知识二、离心式泵与风机的基本理论二、离心式泵与风机的基本理论（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数（九）泵与风机的比转数5、比转速的应用、比转速的应用3）用比转速可以大致决定泵与风机的型式）用比转速可以大致决定泵与风机的型式 4）用比转速可以进行泵与风机的相似设计）用比转速可以进行泵与风机的相似设计1）比转速可以反映泵与风机的结构特点）比转速可以反映泵与风机的结构特点2）比转速可以大致反映性能曲线的变化趋势）比转速可以大致反映性能曲线的变化趋势参见表参见表1-9
