1、第一章第一章 流體輸送技術流體輸送技術知識目標：知識目標： 了解化工管路的組成及管路布置原則；了解流體輸送機械的結構、原理及應用；理解穩(wěn)定流動的基本概念；流動阻力產生的原因；掌握連續(xù)性方程式、柏努力程式和流體流動阻力的計算；能力目標：能力目標：能正確選擇流體輸送機械和管子的直徑；能拆裝化工管路；會流體輸送機械的操作和簡單故障的分析、排除?；どa中所處理的物料，大多為流體（包括液體和氣體） 。為了滿足工藝條件的要求，保證生產的連續(xù)進行，需要把流體從一個設備輸送至另一個設備。實現這一過程要借助管路和輸送機械。流體輸送機械是給流體增加機械能以完成輸送任務的機械。管路在化工生產中就相當于人體的血管，

2、流體輸送機械相當于人的心臟，作用非常重要。因此，了解管路的構成，確定輸送管路的直徑，了解輸送機械的工作原理，選擇合理的輸送機械，學會合理布置和安裝管路，正確使用輸送機械非常重要。第一節(jié)第一節(jié) 流體輸送管路流體輸送管路一、管路的分類一、管路的分類化工生產過程中的管路通常以是否分出支管來分類，見表 1-1。表 1-1 管路的分類類 型結 構單一管路單一管路是指直徑不變、無分支的管路，如圖 1-1(a)所示 簡單管路串聯管路雖無分支但管徑多變的管路，如圖 1-1(b)所示分支管路流體由總管分流到幾個分支，各分支出口不同，如圖 1-2(a)所示復雜管路并聯管路并聯管路中，分支最終又匯合到總管，如圖 1

3、-2(b)所示對于重要管路系統(tǒng)，如全廠或大型車間的動力管線（包括蒸汽、煤氣、上水及其他循環(huán)管道等） ，一般均應按并聯管路鋪設，以有利于提高能量的綜合利用、減少因局部故障所造成的影響。圖 1-1 簡單管路 圖 1-2 復雜管路二、管路的基本構成二、管路的基本構成管路是由管子、管件和閥門等按一定的排列方式構成，也包括一些附屬于管路的管架、管卡、管撐等輔件。由于生產中輸送的流體是各種各樣的，輸送條件與輸送量也各不相同，因此，管路也必然是各不相同的。工程上為了避免混亂，方便制造與使用，實現了管路的標準化。書后附錄摘錄了部分管材的規(guī)格。管子是管路的主體，由于生產系統(tǒng)中的物料和所處工藝條件各不相同，所以用

4、于連接設備和輸送物料的管子除需滿足強度和通過能力的要求外，還必須耐溫、耐壓、耐腐蝕以及導熱等性能的要求。根據所輸送物料的性質(如腐蝕性、易燃性、易爆性等)和操作條件(如溫度、壓力等)來選擇合適的管材，是化工生產中經常遇到的問題之一。（一）化工管材（一）化工管材管材通常按制造管子所使用的材料來進行分類?？煞譃榻饘俟?、非金屬管和復合管，其中以金屬管占絕大部分。復合管指的是金屬與非金屬兩種材料組成的管子，最常見的化工管材見表 1-2。表 1-2 常見的化工管材種類及名稱結構特點用途有縫鋼管有縫鋼管是用低碳鋼焊接而成的鋼管，又稱為焊接管。易于加工制造、價格低。主要有水管和煤氣管，分鍍鋅管和黑鐵管（不鍍

5、鋅管）兩種。目前主要用于輸送水、蒸汽、煤氣、腐蝕性低的液體和壓縮空氣等。因為有焊縫而不適宜在 0.8MPa（表壓）以上的壓力條件下使用。金屬管鋼管無縫鋼管無縫鋼管是用棒料鋼材經穿孔熱軋或冷拔制成的，它沒有接縫。用于制造無縫鋼管的材料主要有普通碳鋼、優(yōu)質碳鋼、低合金鋼、不銹鋼和耐熱鉻鋼等。無縫鋼管的特點是質地均勻、強度高、管壁薄，少數特殊用途的無縫鋼管的壁厚也可以很厚。無縫鋼管能用于在各種壓力和溫度下輸送流體，廣泛用于輸送高壓、有毒、易燃易爆和強腐蝕性流體等。鑄鐵管有普通鑄鐵管和硅鑄鐵管。鑄鐵管價廉而耐腐蝕，但強度低，氣密性也差，不能用于輸送有壓力的蒸汽、爆炸性及有毒性氣體等。一般作為埋在地下的

6、給水總管、煤氣管及污水管等，也可以用來輸送堿液及濃硫酸等。銅管與黃銅管由紫銅或黃銅制成。導熱性好，延展性好，易于彎曲成型。 適用于制造換熱器的管子；用于油壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)來輸送有壓液體；銅管還適用于低溫管路，黃銅管在海水管路中也廣泛使用。鉛管鉛管因抗腐蝕性好，能抗硫酸及 10以下的鹽酸，其最高工作溫度是 413K。由于鉛管機械強度差、性軟而笨重、導熱能力小，目前正被合金管及塑料管所取代。主要用于硫酸及稀鹽酸的輸送，但不適用于濃鹽酸、硝酸和乙酸的輸送。有色金屬管鋁管鋁管也有較好的耐酸性，其耐酸性主要由其純度決定，但耐堿性差。鋁管廣泛用于輸送濃硫酸、濃硝酸、甲酸和醋酸等。小直徑鋁管可以代替銅管來輸

7、送有壓流體。當溫度超過 433K 時，不宜在較高的壓力下使用。非金屬管非金屬管是用各種非金屬材料制作而成的管子的總稱，主要有陶瓷管、水泥管、玻璃管、塑料管和橡膠管等。塑料管的用途越來越廣，很多原來用金屬管的場合逐漸被塑料管所代替。（二）管件（二）管件管件是用來連接管子以達到延長管路、改變管路方向或直徑、分支、合流或封閉管路的附件的總稱。最基本的管件如圖 1-3 所示，其用途有如下幾種。180 回彎管 三通 四通 異徑管 90 彎頭 法蘭 卡箍活接頭 管帽 45 彎頭圖 1-3 常用管件用以改變流向：90 彎頭、45 彎頭、180 回彎頭等；用以堵截管路：管帽、絲堵(堵頭)、盲板等；用以連接支管

8、：三通、四通，有時三通也用來改變流向，多余的一個通道接頭用管帽或盲板封上，在需要時打開再連接一條分支管；用以改變管徑：異徑管、內外螺紋接頭(補芯)等；用以延長管路：管箍(束節(jié))、螺紋短節(jié)、活接頭、法蘭等。法蘭多用于焊接連接管路，而活接頭多用于螺紋連接管路。在閉合管路上必須設置活接頭或法蘭，尤其是在需要經常維修或更換的設備、閥門附近必須設置，因為它們可以就地拆開，就地連接。（三）閥門（三）閥門閥門是用來啟閉和調節(jié)流量及控制安全的部件。通過閥門可以調節(jié)流量、系統(tǒng)壓力、及流動方向，從而確保工藝條件的實現與安全生產。化工生產中閥門種類繁多，常用的有以下幾種，見表 1-3。表 1-3 常見閥門名稱結構特

9、點用途閘閥主要部件為一閘板，通過閘板的升降以啟閉管路。這種閥門全開時流體阻力小，全閉時較嚴密，如圖1-4。多用于大直徑管路上作啟閉閥，在小直徑管路中也有用作調節(jié)閥的。不宜用于含有固體顆?；蛭锪弦子诔练e的流體，以免引起密封面的磨損和影響閘板的閉合。截止閥主要部件為閥盤與閥座，流體自下而上通過閥座，其構造比較復雜，流體阻力較大，但密閉性與調節(jié)性能較好，如圖 1-5。不宜用于粘度大且含有易沉淀顆粒的介質。止回閥止回閥是一種根據閥前、后的壓力差自動啟閉的閥門，其作用是使介質只作一定方向的流動，它分為升降式和旋啟式兩種。升降式止回閥密封性較好，但流動阻力大，旋啟式止回閥用搖板來啟閉。安裝時應注意介質的流

10、向與安裝方向。如圖 1-6。止回閥一般適用于清潔介質，球閥閥芯呈球狀，中間為一與管內徑相近的連通孔，結構比閘閥和截止閥簡單，啟閉迅速，操作方便，體積小，重量輕，零部件少，流體阻力也小。如圖 1-7。適用于低溫高壓及粘度大的介質，但不宜用于調節(jié)流量。旋塞閥其主要部分為一可轉動的圓錐形旋塞，中間有孔，當旋塞旋轉至 90 時，流動通道即全部封閉。需要較大的轉動力矩，如圖 1-8。溫度變化大時容易卡死，不能用于高壓。安全閥是為了管道設備的安全保險而設置的截斷裝置，它能根據工作壓力而自動啟閉，從而將管道設備的壓力控制在某一數值以下，從而保證其安全。如圖 1-9。主要用在蒸汽鍋爐及高壓設備上。 圖 1-4

11、 閘閥 1-5 截止閥 圖 1-6 止回閥 圖 1-7 球閥 圖 1-8 旋塞閥 圖 1-9 全啟式安全閥活動建議活動建議進行現場教學，讓學生到實訓基地或工廠去觀察化工管路、管件及閥門等實物，除了教材介紹的之外，如閥門還有隔膜閥、蝶閥、疏水閥及減壓閥等，了解其構造與作用。第二節(jié)第二節(jié) 流體流動的基礎知識流體流動的基礎知識一、連續(xù)性方程一、連續(xù)性方程1穩(wěn)定流動系統(tǒng)根據流體在管路系統(tǒng)中流動時各種參數的變化情況，可以將流體的流動分為穩(wěn)定流動和不穩(wěn)定流動。若流動系統(tǒng)中各物理量的大小僅隨位置變化、不隨時間變化，則稱為穩(wěn)定流動。若流動系統(tǒng)中各物理量的大小不僅隨位置變化、而且隨時間變化，則稱為不穩(wěn)定流動。工

12、業(yè)生產中的連續(xù)操作過程，如生產條件控制正常，則流體流動多屬于穩(wěn)定流動。連續(xù)操作的開車、停車過程及間歇操作過程屬于不穩(wěn)定流動。本章所討論的流體流動為穩(wěn)定流動過程。多觀察多觀察有溢流裝置的恒位槽系統(tǒng)流體的流動；若沒有流體的補充，槽內的液位不斷下降時流體的流動。2連續(xù)性方程圖 1-10 流體流動的連續(xù)性穩(wěn)定流動系統(tǒng)如圖 1-10 所示，流體充滿管道，并連續(xù)不斷地從截面 1-流入，從截面 2- 1流出。以管內壁、截面 1-與 2-為衡算范圍，以單位時間為衡算基準，依質量守恒定律， 2 1 2進入截面 1-的流體質量流量與流出截面 2-的流體質量流量相等。 1 2即 qm1 = qm 2 （1-1）因為

13、 qm = uA式中 qm流體的質量流量，指單位時間內流經管道有效截面積的流體質量，kg/s；u流體在管道任一截面的平均流速，m/s；A管道的有效截面積，m2；流體的密度，kg/m3。故qm = u1A11= u2A22 （1-2）若將上式推廣到管路上任何一個截面，即qm = uA = 常數 （1-3）上述方程式表示在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，流體流經管道各截面的質量流量恒為常量，但各截面的流體流速則隨管道截面積和流體密度的不同而變化。若流體為不可壓縮流體，即=常數，則 qv= uA = 常數 （1-4）式中 qv流體的體積流量，指單位時間內流經管道有效截面積的流體體積， m3/s；上式說明不可壓縮流體

14、不僅流經各截面的質量流量相等，而且它們的體積流量也相等。而且管道截面積 A 與流體流速 u 成反比，截面積越小，流速越大。若不可壓縮流體在圓管內流動，因，則24dA （1-5）2121221ddAAuu上式說明不可壓縮流體在管道內的流速 u 與管道內徑的平方 d2成反比。式（1-1）至式（1-5）稱為流體在管道中作穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程。連續(xù)性方程反映了在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，流量一定時管路各截面上流速的變化規(guī)律，而此規(guī)律與管路的安排以及管路上是否裝有管件、閥門或輸送設備等無關?！纠?1-1】 如圖 1-10 所示的串聯變徑管路中，已知小管規(guī)格為573mm，大管規(guī)格為893.5mm，均為無縫鋼管，水

15、在小管內的平均流速為 2.5m/s，水的密度可取為1000kg/m3。試求：水在大管中的流速；管路中水的體積流量和質量流量。解解 小管直徑 d1 = 57 23 = 51mm，u1 = 2.5m/s 大管直徑 d2 = 8923.5 = 82mm m/s967. 0)8251(5 . 2)(222121121dduAAuu m3/s0051. 0)051. 0(785. 05 . 24221111duAuqvqm =qv= 0.00511000 = 5.1kg/s二、柏努利方程二、柏努利方程在化工生產中，解決流體輸送問題的基本依據是柏努力方程，因此柏努力方程及其應用極為重要。根據對穩(wěn)定流動系統(tǒng)

16、能量衡算，即可得到柏努力方程。（一）流動系統(tǒng)的能量（一）流動系統(tǒng)的能量流動系統(tǒng)中涉及的能量有多種形式，包括內能、機械能、功、熱、損失能量，若系統(tǒng)不涉及溫度變化及熱量交換，內能為常數，則系統(tǒng)中所涉及的能量只有機械能、功、損失能量。能量根據其屬性分為流體自身所具有的能量及系統(tǒng)與外部交換的能量。1流體所具有的能量機械能(1)位能 位能是流體處于重力場中而具有的能量。若質量為 m（kg）的流體與基準水平面的垂直距離為 z（m） ，則位能為 mgz（J） ，單位質量流體的位能則為 gz（J/kg） 。位能是相對值，計算須規(guī)定一個基準水平面。(2)動能 動能是流體具有一定速度流動而具有的能量。m（kg）流

17、體，當其流速為u（m/s）時具有的動能為（J） ，單位質量流體的動能為(J/kg)。221mu221u(3)靜壓能 靜壓能是由于流體具有一定的壓力而具有的能量。流體內部任一點都有一定的壓力，如果在有液體流動的管壁上開一小孔并接上一個垂直的細玻璃管，液體就會在玻璃管內升起一定的高度，此液柱高度即表示管內流體在該截面處的靜壓力值。管路系統(tǒng)中，某截面處流體壓力為 p，流體要流過該截面，則必須克服此壓力作功，于是流體帶著與此功相當的能量進入系統(tǒng)，流體的這種能量稱為靜壓能。質量為 m（kg）的流體的靜壓能為 pV（J） ，單位質量流體的靜壓能為（J/kg）p2壓力的表示方法以絕對真空為基準測得的壓力稱為

18、絕對壓力。以大氣壓力為基準測得的壓力稱為表壓力或真空度。如若系統(tǒng)壓力高于大氣壓，則超出的部分稱為表壓力，所用的測壓儀表稱為壓力表；如若系統(tǒng)壓力低于大氣壓，則低于大氣壓的部分稱為真空度，所用的測壓儀表稱為真空表?？梢钥闯?，相當于它們之間的關系為 大絕表ppp絕大真ppp顯然，真空度為表壓的負值，并且設備內流體的真空度愈高，它的絕對壓力就愈低。絕對壓力、表壓力與真空度之間的關系可用圖 1-11 表示。注意：為了避免相互混淆，當壓力以表壓或真空度表示時，應用括號注明，如未注明，則視為絕對壓力；壓力計算時基準要一致。大氣壓力以當時、當地氣壓表的讀數為準。想一想想一想 不同單位制之間壓力的換算。3系統(tǒng)與

19、外界交換的能量實際生產中的流動系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界交換的能量主要有功和損失能量。（1）外加功 當系統(tǒng)中安裝有流體輸送機械時，它將對系統(tǒng)作功，即將外部的能量轉化為流體的機械能。單位質量流體從輸送機械中所獲得的能量稱為外加功，用 We 表示，其單位為 J/kg。外加功 We 是選擇流體輸送設備的重要數據，可用來確定輸送設備的有效功率 Pe，即 Pe=We qm W （1-6）（2）損失能量 由于流體具有粘性，在流動過程中要克服各種阻力，所以流動中有能量損失。單位質量流體流動時為克服阻力而損失的能量，用 hf表示，其單位為 J/kg。（二）柏努利方程式（二）柏努利方程式圖 1-11 絕壓、表壓、真空度之

20、間的關系如圖 1-12 所示，不可壓縮流體在系統(tǒng)中作穩(wěn)定流動，流體從截面 1-經泵輸送到截面 2-。根據 1 2穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量守恒，輸入系統(tǒng)的能量應等于輸出系統(tǒng)的能量。輸入系統(tǒng)的能量包括由截面 1-進入系統(tǒng)時帶入 1的自身能量，以及由輸送機械中得到的能量。輸出系統(tǒng)的能量包括由截面 2-離開系統(tǒng)時帶出的自身能 2量，以及流體在系統(tǒng)中流動時因克服阻力而損失的能量。若以 0-面為基準水平面，兩個截面距基準水平面的垂直距離分別為 z1、z2，兩截面處 0的流速分別為 u1、u2，兩截面處的壓力分別為 p1、p2，流體在兩截面處的密度為，單位質量流體從泵所獲得的外加功為 We，從截面 1-流到截面

21、2-的全部能量損失為 hf。 1 2則根據能量守恒定律 （1-7）fhupgzWeupgz222221112121式中 gz1、分別為流體在截面 1-上的位能、動能、靜壓能，J/kg；2121u1p 1gz2、分別為流體在截面 2-上的位能、動能、靜壓能，J/kg；2221u2p 2式（1-7）稱為實際流體的柏努利方程，是以單位質量流體為計算基準，式中各項單位均為 J/kg。它反映了流體流動過程中各種能量的轉化和守恒規(guī)律，在流體輸送中具有重要意義。通常將無粘性、無壓縮性，流動時無流動阻力的流體稱為理想流體。當流動系統(tǒng)中無外功加入時（即 We = 0） ，則 （1-8）121121pugz222

22、221pugz上式為理想流體的柏努利方程，說明理想流體穩(wěn)定流動時，各截面上所具有的總機械能相等，總機械能為一常數，但每一種形式的機械能不一定相等，各種形式的機械能可以相互轉換。 圖 1-12 流體的管路輸送系統(tǒng)將單位質量流體為基準的柏努利方程中的各項除以 g，則可得ghgugpzgWegugpzf2222222111令 gWeHe ghHff則 （1-9）fHgugpzHegugpz2222222111式中 z、分別稱為位壓頭、動壓頭、靜壓頭，單位重量（1N）流體所具有的gu22gp機械能，m；He有效壓頭，單位重量流體在截面 1-與截面 2-間所獲得的外加功，m； 1 2Hf壓頭損失，單位重

23、量流體從截面 1-流到截面 2-的能量損失，m。 1 2上式為以單位重量流體為計算基準的柏努利方程，式中各項均表示單位重量流體所具有的能量，單位為 J/N（m） 。m 的物理意義是：單位重量流體所具有的機械能，把自身從基準水平面升舉的高度。適用于穩(wěn)定、連續(xù)的不可壓縮系統(tǒng)。在流動過程中兩截面間流量不變，滿足連續(xù)性方程?！纠?1-2】 如附圖所示，有一用水吸收混合氣中氨的常壓逆流吸收塔，水由水池用離心泵送至塔頂經噴頭噴出。泵入口管為1084mm 無縫鋼管，管中流體的流量為 40m3/h，出口管為893.5mm 的無縫鋼管。池內水深為 2 m，池底至塔頂噴頭入口處的垂直距離為 20m。管路的總阻力

24、損失為 40J/kg，噴頭入口處的壓力為 120kPa（表壓） 。試求泵所需的有效功率為多少 kW？解解 取水池液面為截面 1-，噴頭入口處為截面 1例 1-2 附圖2-，并取截面 1-為基準水平面。在截面 1-和截面 2-間列柏努利方程，即 2 1 1 2 fhupgzWeupgz222221112121其中 z1 = 0；z2 = 20 2 =18m； u10； d1 = 10824 =100mm；d2 = 89 - 23.5 = 82mm ；hf = 40J/kg；p1= 0(表壓)，p2 =120kPa(表壓)； smdquv/11. 2)082. 0(785. 03600/40422

25、22代入柏努利方程得 fhuuppzzgWe2)(21221212=338.75 J/kg402)11. 2(10001012018807. 923質量流量 qm =A2u2=0.785(0.082)22.111000=11.14kg/s2224ud有效功率 Pe = Weqm = 338.7511.14 = 3774w3.77kw活動建議活動建議柏努利方程式的應用可結合校內外實訓有關流體輸送的案例進行教學，組織學生討論柏努利方程的其他工程應用，加深對柏努利方程式的理解并熟練應用。三、流體的流動型態(tài)三、流體的流動型態(tài)在化工生產中，流體輸送、傳熱、傳質過程及操作等都與流體的流動狀態(tài)有密切關系，因

26、此有必要了解流體的流動型態(tài)及在圓管內的速度分布。（一）流動類型的劃分（一）流動類型的劃分流體流動時，依不同的流動條件可以出現兩種截然不同的流動型態(tài)，即層流和湍流。見表 1-4。表 1-4 雷諾實驗和兩種流動型態(tài)流動型態(tài)實驗現象質點運動特點速度分布舉例層實驗裝置如圖 1-13，設流體質點沿管軸方向作直層流時其速度分布管內流體的低速流流貯水槽中液位保持恒定，當管內水的流速較小時，著色水在管內沿軸線方向成一條清晰的細直線，如圖 1-14a 所示線運動，分層流動，又稱滯流曲線呈拋物線形。如圖 1-15 所示。管壁處速度為零，管中心處速度最大。平均流速 u0.5umax動、高粘度液體的流動、毛細管和多孔

27、介質中的流體流動等。過渡狀態(tài)開大調節(jié)閥，水流速度逐漸增至某一定值時，可以觀察到著色細線開始呈現波浪形，但仍保持較清晰的輪廓，如圖1-14b 所示過渡狀態(tài)不是一種獨立的流動型態(tài)，介于層流與湍流之間?？梢钥闯墒遣煌耆耐牧鳎虿环€(wěn)定的層流，或者是兩者交替出現，隨外界條件而定，受流體流動干擾的控制。湍流再繼續(xù)開大閥門，可以觀察到著色細流與水流混合，當水的流速再增大到某值以后，著色水一進入玻璃管即與水完全混合，如圖 1-14c 所示。流體質點除沿軸線方向作主體流動外，還在各個方向有劇烈的隨機運動，又稱紊流 湍流時其速度分布曲線呈不嚴格拋物線形。管中心附近速度分布較均勻，如圖 1-16 所示，平均流速

28、u0.82umax 工程上遇到的管內流體的流動大多為湍流。 圖 1-13 雷諾實驗裝置示意圖 圖 1-14 雷諾實驗結果比較 圖 1-15 層流時圓管內的速度分布 圖 1-16 湍流時圓管內的速度分布（二）流體流動型態(tài)的判定（二）流體流動型態(tài)的判定1雷諾準數 為了確定流體的流動型態(tài)，雷諾通過改變實驗介質、管材及管徑、流速等實驗條件，做了大量的實驗，并對實驗結果進行了歸納總結。流體的流動型態(tài)主要與流體的密度、粘度、流速 u 和管內徑 d 等因素有關，并可以用這些物理量組成一個數群，稱為雷諾準數（Re） ，用來判定流動型態(tài)。 （1-10）duRe雷諾準數，無單位。Re 大小反映了流體的湍動程度，R

29、e 越大，流體流動湍動性越強。計算時只要采用同一單位制下的單位，計算結果都相同。2.判據 一般情況下，流體在管內流動時，若 Re4000時，流動為湍流；而 Re 在 20004000 范圍內，為一種過渡狀態(tài)?？赡苁菍恿饕部赡苁峭牧鳌Ｔ谶^渡區(qū)域，流動型態(tài)受外界條件的干擾而變化，如管道形狀的變化、外來的輕微震動等都易促成湍流的發(fā)生，在一般工程計算中，Re2000 可作湍流處理。 【例例 1-3】 在 20條件下，油的密度為 830kg/m3，粘度為 3cp，在圓形直管內流動，其流量為 10m3/h，管子規(guī)格為893.5mm，試判斷其流動型態(tài)。解解 已知= 830kg/m3，= 3cp =310-3

30、Pas d = 8923.5 = 82mm = 0.082m則 m/s526. 0)820 . 0(785. 03600/10422dquv Re4310931 . 1103038526. 0820 . 0du因為 Re4000，所以該流動型態(tài)為湍流。查一查查一查 非圓形管道的雷諾準數怎樣確定，流動形態(tài)如何判斷？（三）湍流流體中的層流內層（三）湍流流體中的層流內層當管內流體做湍流流動時，管壁處的流速也為零，靠近管壁處的流體薄層速度很低，仍然保持層流流動，這個薄層稱為層流內層。層流內層的厚度隨雷諾準數 Re 的增大而減薄，但不會消失。層流內層的存在，對傳熱與傳質過程都有很大的影響。湍流時，自層流

31、內層向管中心推移，速度漸增，存在一個流動型態(tài)即非層流亦非湍流區(qū)域，這個區(qū)域稱為過渡層或緩沖層。再往管中心推移才是湍流主體。可見，流體在管內作湍流流動時，橫截面上沿徑向分為層流內層、過渡層和湍流主體三部分。四、流體在管內的流動阻力四、流體在管內的流動阻力流體在管路中流動時的阻力分為直管阻力和局部阻力兩種。直管阻力是流體流經一定管徑的直管時，由于流體的內摩擦而產生的阻力。局部阻力是流體流經管路中的管件、閥門及截面的突然擴大和突然縮小等局部地方所引起的阻力。總阻力等于直管阻力和局部阻力的總和。（一）流體的粘度（一）流體的粘度多觀察多觀察 （1）氣體和液體的流動性哪個更好？同溫度下水和油的流動性那個好

32、？（2）觀察河水的流動，為什么河中心處水的流速比河岸處水的流速大？1粘性流體流動時，流體質點間存在相互吸引力，流通截面上各點的流速并不相等，即其內部存在相對運動，當某質點以一定的速度向前運動時，與之相鄰的質點則會對其產生一個約束力阻礙其運動，將這種流體質點間的相互約束力稱為內摩擦力。流體流動時為克服這種內摩擦力需消耗能量。流體流動時產生內摩擦的性質稱為流體的粘性。粘性大的流體流動性差，粘性小的流體流動性好。粘性是流體的固有屬性，流體無論是靜止還是流動，都具有粘性。圖 1-17 所示，有上下兩塊平行放置且面積很大而相距很近的平板，板間充滿某種液體。若將下板固定，而對上板施加一個恒定的外力 F，上

33、板就以恒定速度 u 沿 x 方向運動。此時，兩板間的液體就會分成無數平行的薄層而運動，粘附在上板底面的一薄層液體也以速度 u 隨上板運動，其下各層液體的速度依次降低，粘附在下板表面的液層速度為零，流體相鄰層間的內摩擦力即為 F。實驗證明，F 與上下兩板間沿 y 方向的速度變化率 u/y 成正比，與接觸面積 A 成正比。流體在圓管內流動時，u 與 y 的關系是曲線關系，上述變化率應寫成dudy，稱為速度梯度，即 AdyduF若單位流層面積上的內摩擦力稱為剪應力，則 （1-11）dyduAF上式稱為牛頓粘性定律，即流體層間的剪應力與速度梯度成正比。式中比例系數，稱為動力粘度或絕對粘度，簡稱粘度。查

34、一查查一查 涂料及泥漿的流動是否服從牛頓粘性定律？試了解此類流體的規(guī)律。2粘度粘度是表征流體粘性大小的物理量，是流體的重要物理性質之一，流體的粘性越大，值越大。其值由實驗測定。流體的粘度隨流體的種類及狀態(tài)而變化，液體的粘度隨溫度升高而減小，氣體的粘度隨溫度升高而增大。壓力變化時，液體的粘度基本不變，氣體的粘度隨壓力增加而增加得很少，一般工程計算中可以忽略。某些常用流體的粘度，可以從有關手冊和本書附錄中查得。粘度的法定計量單位是 Pas；但在工程手冊中粘度的單位常用物理單位制，泊（P）或厘泊（cP）表示。它們之間的關系是1Pas =10P=1000cP流體的粘性還可用粘度與密度的比值來表示，稱為

35、運動粘度，以表示 （1-12）運動粘度的法定計量單位為 m2/s；在物理單位制中，運動粘度的單位為 cm2/s，稱為沲（St） 。（二）直管阻力（二）直管阻力1范寧公式直管阻力，也叫沿程阻力。直管阻力通常由范寧公式計算，其表達式為 （1-13）22udlhf式中 hf直管阻力，J/kg；圖 1-17 平板間液體速度變化摩擦系數，也稱摩擦因數，無量綱；l直管的長度，m；d直管的內徑，m；u流體在管內的流速，m/s。范寧公式中的摩擦因數是確定直管阻力損失的重要參數。的值與反映流體湍動程度的Re 及管內壁粗糙程度的大小有關。2管壁粗糙程度工業(yè)生產上所使用的管道，按其材料的性質和加工情況，大致可分為光

36、滑管與粗糙管。通常把玻璃管、銅管和塑料管等列為光滑管，把鋼管和鑄鐵管等列為粗糙管。實際上，即使是同一種材質的管子，由于使用時間的長短與腐蝕結垢的程度不同，管壁的粗糙度也會發(fā)生很大的變化。絕對粗糙度 絕對粗糙度是指管壁突出部分的平均高度，以表示，如圖 1-18 所示。表 1-5 中列出了某些工業(yè)管道的絕對粗糙度數值。圖 1-18 管壁粗糙程度對流體流動的影響表 1-5 某些工業(yè)管道的絕對粗糙度管道類別絕對粗糙度 /mm無縫黃銅管、銅管及鋁管新的無縫鋼管或鍍鋅鐵管新的鑄鐵管具有輕度腐蝕的無縫鋼管具有重度腐蝕的無縫鋼管舊的鑄鐵管干凈玻璃管很好整平的水泥管0.010.050.10.20.30.2 0.

37、30.5 以上0.85 以上0.00150.010.33相對粗糙度 相對粗糙度是指絕對粗糙度與管道內徑的比值，即/d。管壁粗糙度對摩擦系數的影響程度與管徑的大小有關，所以在流動阻力的計算中，要考慮相對粗糙度的大小。3摩擦系數（1）層流時摩擦系數 流體作層流流動時，管壁上凹凸不平的地方都被有規(guī)則的流體層所覆蓋，與/d 無關，摩擦系數只是雷諾準數的函數 （1-14）Re64將代入范寧公式，則Re64 （1-15）232dulhf上式為哈根-伯稷葉方程，是流體在圓直管內作層流流動時的阻力計算式。（2）湍流時摩擦系數由于湍流時流體質點運動情況比較復雜，目前還不能完全用理論分析方法求算湍流時摩擦系數的公

38、式，而是通過實驗測定，獲得經驗的計算式。各種經驗公式，均有一定的適用范圍，可參閱有關資料。為了計算方便，通常將摩擦系數對 Re 與/d 的關系曲線標繪在雙對數坐標上，如圖1-19 所示，該圖稱為莫狄（Moody）圖。這樣就可以方便地根據 Re 與/d 值從圖中查得各種情況下的值。根據雷諾準數的不同，可在圖中分出四個不同的區(qū)域：a 層流區(qū) 當 Re4000 且在圖中虛線以下區(qū)域時，=f（Re，/d） 。對于一定的/d，隨 Re 數值的增大而減小。d 完全湍流區(qū) 即圖中虛線以上的區(qū)域， 與 Re 的數值無關，只取決于/d。-Re曲線幾乎成水平線，當管子的/d 一定時，為定值。在這個區(qū)域內，阻力損失

39、與 u2成正比，故又稱為阻力平方區(qū)。由圖可見，/d 值越大，達到阻力平方區(qū)的 Re 值越低。【例例 1-4】 20的水，以 1m/s 速度在鋼管中流動，鋼管規(guī)格為603.5mm，試求水通過 100m 長的直管時，阻力損失為多少？解解 從本書附錄中查得水在 20時的=998.2kg/m3，=1.005103Pasd = 60 3.52 =53mm， = 100m，u =1m/sl431026. 510005. 12 .9981053. 0Redu取鋼管的管壁絕對粗糙度=0.2mm，則004. 0532 . 0d據 Re 與/d 值，可以從圖 1-19 上查出摩擦系數=0.03則 J/3 .282

40、1053. 010003. 0222udlhf圖 1-19 與 Re、/d 的關系（三）局部阻力（三）局部阻力局部阻力是流體流經管路中的管件、閥門及截面的突然擴大和突然縮小等局部地方所產生的阻力。流體在管路的進口、出口、彎頭、閥門、突然擴大、突然縮小或流量計等局部流過時，必然發(fā)生流體的流速和流動方向的突然變化，流動受到干擾、沖擊，產生旋渦并加劇湍動，使流動阻力顯著增加，如圖 1-20。局部阻力一般有兩種計算方法，即阻力系數法和當量長度法。圖 1-20 不同情況下的流動干擾1當量長度法當量長度法是將流體通過局部障礙時的局部阻力計算轉化為直管阻力損失的計算方法。所謂當量長度是與某局部障礙具有相同能

41、量損失的同直徑直管長度，用 le 表示，單位為m，可按下式計算 （1-16）22udlehf式中 u管內流體的平均流速，m/s。le當量長度，m， 當局部流通截面發(fā)生變化時，u 應該采用較小截面處的流體流速。le 數值由實驗測定，在湍流情況下，某些管件與閥門的當量長度也可以從圖 1-21 查得。2阻力系數法將局部阻力表示為動能的一個倍數，則 （1-17）22uhf式中 局部阻力系數，無單位，其值由實驗測定。常見的局部阻力系數見表 1-6。（四）總阻力（四）總阻力管路系統(tǒng)的總阻力等于通過所有直管的阻力和所有局部阻力之和。1. 當量長度法當用當量長度法計算局部阻力時，其總阻力計算式為fh （1-1

42、8）2 2udlelhf式中 le管路全部管件與閥門等的當量長度之和，m。2. 阻力系數法當用阻力系數法計算局部阻力時，其總阻力計算式為 （1-19）2)(2udlhf式中 管路全部的局部阻力系數之和。應當注意，當管路由若干直徑不同的管段組成時，管路的總能量損失應分段計算，然后再求和?？傋枇Φ谋硎痉椒ǔ艘阅芰啃问奖硎就?，還可以用壓頭損失 Hf（1N 流體的流動阻力，m）及壓力降pf（1m3流體流動時的流動阻力，m）表示。它們之間的關系為hf = Hfg （1-20）pf =hf =Hf g （1-21）【例例 1-5】 20的水以 16m3/h 的流量流過某一管路，管子規(guī)格為573.5mm。

43、管路上裝有 90的標準彎頭兩個、閘閥（1/2 開）一個，直管段長度為 30m。試計算流體流經該管路的總阻力損失。解解 查得 20下水的密度為 998.2kg/m3，粘度為 1.005mPas。管子內徑為 d = 5723.5 = 50mm = 0.05m水在管內的流速為m/s26. 2)05. 0(785. 03600/16785. 022dqAquvv流體在管內流動時的雷諾準數為 531012. 110005. 12 .99826. 205. 0Redu查表取管壁的絕對粗糙度=0.2mm，則/d=0.2/50=0.004，由 Re 值及/d 值查圖得=0.0285。用阻力系數法計算查表得：9

44、0標準彎頭，=0.75；閘閥（1/2 開度） ，=4.5。所以J/kg0 .592)26. 2()5 . 4275. 0(05. 0300285. 02)(22udlhf用當量長度法計算查表得：90標準彎頭，l/d=30；閘閥（1/2 開度） ，l/d=200。 J/kg6 .622)26. 2(05. 005. 0)200230(300285. 0222udlelhf從以上計算可以看出，用兩種局部阻力計算方法的計算結果差別不大，在工程計算中是允許的。圖 1-21 管件與閥件的當量長度共線圖表 1-6 常見局部障礙的阻力系數活動建議活動建議 分析產生流動阻力的原因，明確計算流動阻力的必要性，取

45、一實際輸水管路，進行阻力計算。第三節(jié)第三節(jié) 管子的選用與管路安裝管子的選用與管路安裝確定輸送管路的直徑，合理布置和安裝管路，對確保生產正常進行、降低設備費用和操作費用，具有十分重要的意義。一、管子的選用一、管子的選用管道的內徑計算式為 （1-22）uqdv4式中 d管道的內徑，m； u適宜流速，m/s，通過經濟衡算，選擇合理的流速。流量一般為生產任務所決定，所以關鍵在于選擇合適的流速。若流速選擇過大，管徑雖然可以減小，但流體流過管道的阻力增大，動力消耗高，操作費用隨之增加。反之，流速選擇過小，操作費用可以相應減小，但管徑增大，管路的設備費用隨之增加。所以需根據具體情況通過經濟權衡來確定適宜的流

46、速。某些流體在管路中的常用流速范圍列于表 1-7 中。表 1-7 某些流體在管道中的常用流速范圍流體的類別及情況流速范圍/m/s水及低粘度液體（0.11.0MPa）工業(yè)供水（0.8 MPa 以下）鍋爐供水（0.8 MPa 以下）飽和蒸汽一般氣體（常壓）離心泵排出管（水一類液體）液體自流速度（冷凝水等）真空操作下氣體流速1.53.01.53.03.0204010202.53.00.510應用式（1-22）算出管徑后，還需根據管子規(guī)格選用標準管徑。選用標準管徑后，再核算流體在管內的實際流速?！纠?1-6】 某廠精餾塔進料量為 36000kg/h，該料液的性質與水相近，其密度為960kg/m3，試

47、選擇進料管的管徑。解：解： m3/s0.01049603600/00036mvqq因料液的性質與水相近，參考表 1-7，選取 u = 1.8m/s。得 m0.0868 . 114. 30401. 044uqdv根據本書附錄的管子規(guī)格表，選用893.5mm 的無縫鋼管，其內徑為 d =893.52 = 82mm則實際流速為 m/s1.97)0.082(785. 00401. 0422dqAquvv流體在管內的實際流速為 1.97m/s，仍在適宜流速范圍內，因此所選管子可用。二、管路的布置與安裝原則二、管路的布置與安裝原則工業(yè)上的管路布置既要考慮到工藝要求，又要考慮到經濟要求，還要考慮到操作方便與

48、安全，在可能的情況下還要盡可能美觀。因此，布置管路時應遵守以下原則。1. 在工藝條件允許的前提下，應使管路盡可能短，管件和閥門應盡可能少，以減少投資，使流體阻力減到最低。2. 應合理安排管路，使管路與墻壁、柱子或其它管路之間應有適當的距離，以便于安裝、操作、巡查與檢修。如管路最突出的部分距墻壁或柱邊的凈空不小于 100mm，距管架支柱也不應小于 100mm，兩管路的最突出部分間距凈空，中壓約保持 40mm60mm，高壓約保持70mm90mm，并排管路上安裝手輪操作閥門時，手輪間距約 100mm。3. 管路排列時，通常使熱的在上，冷的在下；無腐蝕的在上，有腐蝕的在下；輸氣的在上，輸液的在下；不經

49、常檢修的在上，經常檢修的在下；高壓的在上，低壓的在下；保溫的在上，不保溫的在下；金屬的在上，非金屬的在下；在水平方向上，通常使常溫管路、大管路、振動大的管路及不經常檢修的管路靠近墻或柱子。4. 管子、管件與閥門應盡量采用標準件，以便于安裝與維修。5. 對于溫度變化較大的管路須采取熱補償措施，有凝液的管路要安排凝液排出裝置，有氣體積聚的管路要設置氣體排放裝置。6. 管路通過人行道時高度不得低于 2m，通過公路時不得小于 4.5m，與鐵軌不得小于6m，通過工廠主要交通干線一般為 5m。7. 一般情況下，管路采用明線安裝，但上下水管及廢水管采用埋地鋪設，埋地安裝深度應當在當地冰凍線以下。在布置管路時

50、，應參閱有關資料，依據上述原則制訂方案，確保管路的布置科學、經濟、合理、安全。 技能訓練一技能訓練一 管路拆裝訓練管路拆裝訓練訓練目標熟悉可拆式組裝管路的安裝過程，并掌握其安裝技術。訓練準備1管路的布置是由設備的布置而確定，要正確的布置和安裝管路，必須明確生產工藝的特點和操作條件的要求，遵循管路布置和安裝的原則，繪制出配管圖。2管子的連接方式主要有四種：螺紋連接、法蘭連接、承插式連接及焊接等。3管路的組裝方式大致可分為兩類：一類是可拆式，即用法蘭、絲扣、填料等方法連接；另一類是不可拆式，主要是采用焊接方法連接。此處重點介紹可拆式?？刹鹗浇M裝要點：先將管路按現場位置分成若干段組裝。然后從管路一端

51、向另一端固定接口逐次組合；也可以從管路兩端接口向中間逐次組合。在組合過程中，必須經常檢查管路中心線的偏差，盡量避免因偏離過大而造成最后合攏的接口處錯口太大的毛病。管路的安裝工作包括：管路安裝、法蘭和螺紋接合、閥門安裝和試壓。（1）管路安裝 管路的安裝應得保證橫平豎直，水平管其偏差不大于 15mm10m，但其全長不能大于50mm，垂直管偏差不能大于 10mm。（2）法蘭與螺紋接合法蘭安裝要做到對得正、不反口、不錯口、不張口。緊固法蘭時要做到：未加墊片前，將法蘭密封面清理干凈，其表面不得有溝紋；墊片的位置要放正，不能加入雙層墊片；在緊螺栓時要按對稱位置的秩序擰緊，緊好之后螺栓兩頭應露出 24 扣；

52、管道安裝時，每對法蘭的平行度、同心度應符合要求。螺紋接合時管路端部應加工外螺紋，利用螺紋與管箍、管件和活管接頭配合固定。其密封則主要依靠錐管螺紋的咬合和在螺紋之間加敷的密封材料來達到。常用的密封材料是白漆加麻絲或四氟膜，纏繞在螺紋表面，然后將螺紋配合擰緊。（3）閥門安裝閥門安裝時應把閥門清理干凈，關閉好再進行安裝，單向閥、截止閥及調節(jié)閥安裝時應注意介質流向，閥的手輪便于操作。（4）水壓試驗管路安裝完畢后，應作強度與嚴密度試驗，試驗是否有漏氣或漏液現象。管路的操作壓力不同，輸送的物料不同，試驗的要求也不同。當管路系統(tǒng)是進行水壓試驗，試驗壓力(表壓)為294kPa，在試驗壓力下維持 5min，未發(fā)

53、現滲漏現象，則水壓試驗為合格。訓練步驟（要領）(1)對實際裝置的管路尺寸進行測繪并畫出安裝配管圖。(2)在教師指導和配合下，學生親自動手安裝，要求掌握管子、閥門、管件等安裝的基本技術。(3)安裝中要注意安全。第四節(jié)第四節(jié) 液體輸送機械液體輸送機械一般來說流體輸送機械可分為液體輸送機械（通稱為泵）和氣體輸送機械（如風機、壓縮機、真空泵等） 。按照工作原理不同又可分為離心式、往復式、旋轉式和流體作用式。其中以離心式最為常見。一、離心泵的結構類型一、離心泵的結構類型離心泵具有結構簡單，性能穩(wěn)定，檢修方便，操作容易和適應性強等特點，在化工生產中應用十分廣泛。1離心泵的結構離心泵的結構圖 1-22 所示

54、的為安裝于管路中的一臺臥式單級單吸離心泵。圖中(a)為其基本結構，(b)為其在管路中的示意圖。(a) 結構示意圖 (b) 在管路中的示意圖圖 1-22 單級單吸離心泵的結構l-泵體；2-葉輪；3-密封環(huán)；4-軸套；5-泵蓋；6-泵軸；7-托架；8-聯軸器；9-軸承；10-軸封裝置； 11-吸入口；12-蝸形泵殼；13-葉片；14-吸入管；15-底閥；16-濾網；17-調節(jié)閥；18-排出管（1）葉輪葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能（主要增加靜壓能） 。葉輪一般有 612 片后彎葉片。葉輪有開式、半閉式和閉式三種，如圖 1-23 所示。 圖 1-23 離心泵的葉輪

55、 圖 1-24 離心泵的吸液方式開式葉輪在葉片兩側無蓋板，制造簡單、清洗方便，適用于輸送含有較大量懸浮物的物料，效率較低，輸送的液體壓力不高；半閉式葉輪在吸入口一側無蓋板，而在另一側有蓋板，適用于輸送易沉淀或含有顆粒的物料，效率也較低；閉式葉輪在葉輪在葉片兩側有前后蓋板，效率高，適用于輸送不含雜質的清潔液體。一般的離心泵葉輪多為此類。后蓋板上的平衡孔以消除軸向推力。離開葉輪周邊的液體壓力已經較高，有一部分會滲到葉輪后蓋板后側，而葉輪前側液體入口處為低壓，因而產生了將葉輪推向泵入口一側的軸向推力。這容易引起葉輪與泵殼接觸處的磨損，嚴重時還會產生振動。平衡孔使一部分高壓液體泄露到低壓區(qū)，減小葉輪前

56、后的壓力差。但由此也會引起泵效率的降低。葉輪有單吸和雙吸兩種吸液方式。如圖 1-24 所示。（2）泵殼作用是將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。由于流道截面積逐漸擴大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時又是一個能量轉換裝置。為使泵內液體能量轉換效率增高，葉輪外周安裝導輪。導輪是位于葉輪外周固定的帶葉片的環(huán)。這些葉片的彎曲方向與葉輪葉片的彎曲方向相反，其彎曲角度正好與液體從葉輪流出的方向相適應，引導液體在泵殼通道內平穩(wěn)地改變方向，將使能量損耗減至最小，提高動能轉換為靜壓能的效率

57、。（3）軸封裝置作用是防止泵殼內液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內。常用軸封裝置有填料密封和機械密封兩種。填料一般用浸油或涂有石墨的石棉繩。機械密封主要的是靠裝在軸上的動環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對運動而達到密封的目的。2離心泵的類型離心泵的類型離心泵種類繁多，相應的分類方法也多種多樣，例如，按液體的性質可分為水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質泵、屏蔽泵、液下泵和低溫泵等。各種類型的離心泵按其結構特點各自成為一個系列，并以一個或幾個漢語拼音字母作為系列代號，在每一系列中，由于有各種不同的規(guī)格，因而附以不同的字母和數字來區(qū)別。以下僅對化工廠中常用離心泵的類型作一簡單說明，見表 1-8。表 1-8

58、離心泵的類型類 型結構特點用 途IS 型單級單吸式。泵體和泵蓋都是用鑄鐵制成。特點是泵體和泵蓋為后開門結構型式，優(yōu)點是檢修方便，不用拆卸泵體、管路和電機是應用最廣的離心泵，用來輸送清水以及物理、化學性質類似于水的清潔液體。D 型多級泵，可達到較高的壓頭，如圖 1-25 所示要求的壓頭較高而流量并不太大的場合清水泵sh 型雙吸式離心泵，葉輪有兩個入口，故輸送液體流量較大，如圖 1-26 所示輸送液體的流量較大而所需的壓頭不高的場合耐腐蝕泵（F 型）特點是與液體接觸的部件用耐腐蝕材料制成，密封要求高，常采用機械密封裝置FH 型（灰口鑄鐵） FG 型（高硅鑄鐵） FB 型（鉻鎳合金鋼） FM 型（鉻

59、鎳鉬鈦合金鋼） Fs 型（聚三氟氯乙烯塑料）輸送酸、堿等腐蝕性液體油泵(Y 型)有良好的密封性能。熱油泵的軸密封裝置和軸承都裝有冷卻水夾套輸送石油產品雜質泵（P 型）葉輪流道寬，葉片數目少，常采用半敞式或敞式葉輪。有些泵殼內襯以耐磨的鑄鋼護板。不易堵塞，容易拆卸，耐磨PW 型（污水泵） PS 型（砂泵） PN（泥漿泵）輸送懸浮液及粘稠的漿液等屏蔽泵無泄漏泵，葉輪和電機聯為一個整體并密封在同一泵殼內，不需要軸封裝置。缺點是效率較低，約為 2650。常輸送易燃、易爆、劇毒及具有放射性的液體液下泵(EY 型)液下泵經常安裝在液體貯槽內，對軸封要求不高，既節(jié)省了空間又改善了操作環(huán)境。其缺點是效率不高。

60、適用于輸送化工過程中各種腐蝕性液體和高凝固點液體。 圖 1-25 多級泵示意圖 圖 1-26 雙吸泵示意圖 二、離心泵的工作原理二、離心泵的工作原理離心泵的葉輪安裝在泵殼內，并緊固在泵軸上，泵軸由電機直接帶動。液體經底閥和吸入管進入泵內。由壓出管排出。在泵啟動前，泵殼內灌滿被輸送的液體；啟動后，葉輪由軸帶動高速轉動，葉片間的液體也必須隨著轉動。在離心力的作用下，液體從葉輪中心被拋向外緣并獲得能量，以高速離開葉輪外緣進入蝸形泵殼。在蝸殼中，液體由于流道的逐漸擴大而減速，又將部分動能轉變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓力流入排出管道，送至需要場所。液體由葉輪中心流向外緣時，在葉輪中心形成了一定的真空，由于