1、水泵水力設(shè)計(jì)Hydraulic Design of Pumps,王福軍 (中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院) Tel: 62736972 Email: ,水泵水力設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：,水泵水力設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 離心泵和混流泵葉輪的水力設(shè)計(jì)* 離心泵壓水室和吸水室的水力設(shè)計(jì) 離心泵中的力特性及其平衡 軸流泵水力設(shè)計(jì),參考書 王福軍，水泵與泵站，中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2005 張克危，流體機(jī)械原理，機(jī)械工業(yè)出版社，2000 關(guān)醒凡，泵的理論與設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，1987 丁成偉，離心泵與軸流泵原理及水力設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，1981 沈陽水泵研究所，中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，葉片泵設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，198

2、3,成績(jī)?cè)u(píng)定 出勤、課上回答問題、作業(yè)：30； 考試：70,第一章 水泵水力設(shè)計(jì)基礎(chǔ),泵的定義和分類 葉片泵過流部件與典型結(jié)構(gòu) 泵的主要性能參數(shù) 泵內(nèi)液體流動(dòng)分析（速度三角形） 葉片泵基本能量方程 葉片無窮多假定 泵性能曲線 泵的相似理論 泵的比轉(zhuǎn)速 泵的汽蝕（空化） 泵的能量損失 泵的運(yùn)行 泵的工作范圍與型譜,本章主要內(nèi)容,1-1 泵的定義和分類,一、定義,泵是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為所抽送液體能量的機(jī)器。,1、調(diào)節(jié)閥 2、排出短管 3、壓水室 4、葉輪 5、底閥 6、吸水室,二、組成,二、泵的分類,按作用原理分： 1、葉片泵 利用葉輪的葉片和液體相互作用來輸送液體。如離心泵、混流泵。 2、容

3、積式泵 利用工作室容積周期性變化來輸送液體。如活塞泵、隔膜泵、螺桿泵。 3、其他類型泵 包括只改變流體位能的泵，如水車等。 利用液體能量來輸送液體的泵，如射流泵、水錘泵。,三、泵的使用,泵房,泵,泵的加工,1-2 葉片泵的過流部件與典型結(jié)構(gòu),一、葉片泵（離心泵）的工作原理,我們?cè)谏钪薪?jīng)?？梢杂^察到如下現(xiàn)象：在雨天，旋轉(zhuǎn)雨傘，水滴會(huì)沿著傘邊切線方向飛出，旋轉(zhuǎn)的雨傘給水滴以能量，旋轉(zhuǎn)的離心力把水滴甩走。這就是旋轉(zhuǎn)的離心力能給水增加能量的例子。 離心泵就是根據(jù)上述離心力甩水的原理設(shè)計(jì)出來的。利用水泵葉輪的高速旋轉(zhuǎn)的的離心力甩水，使得水流能量增加，能量增加的水通過泵殼和水泵出口流出水泵，再經(jīng)過出水管

4、輸往目的地。這就是離心泵的工作原理。,一、葉片泵（離心泵）的工作原理,離心泵工作過程是：在啟動(dòng)前，應(yīng)先用水灌滿泵殼和進(jìn)水管（在進(jìn)水管的底部有底閥，防止水倒流），然后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使葉輪和葉輪中的水做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，水受到離心力作用被甩出葉輪，經(jīng)泵殼的流道而流入水泵的出口，由出口流入到出水管道；與此同時(shí)，水泵葉輪中心,處由于水被甩出而形成真空，進(jìn)水池中的水在外界大氣壓作用下，沿進(jìn)水管流入葉輪進(jìn)口；由于葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，水就源源不斷地甩出和吸入，形成連續(xù)的揚(yáng)水作用,一、葉片泵（離心泵）的工作原理,在離心泵起動(dòng)前，如果不灌滿水，葉輪只能帶動(dòng)空氣旋轉(zhuǎn)，因空氣的單位體積的質(zhì)量很小，產(chǎn)生的離心力甚小，無力把泵

5、內(nèi)和排水管路中的空氣排出，在泵內(nèi)造不成真空，水也就吸不上來。 離心泵的工作過程實(shí)際上就是一個(gè)能量傳送和轉(zhuǎn)化的過程，它把電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成水的動(dòng)能和勢(shì)能。在能量傳遞和轉(zhuǎn)換過程中，就伴隨著許多能量損失，這種能量損失越大，說明離心泵的工作效率越低。,二、葉片泵的過流部件,吸水室、葉輪、壓水室,1、吸水室 位于葉輪進(jìn)口前，其作用是把液體按一定要求引入葉輪 2、葉輪 泵的核心。泵通過葉輪對(duì)液體作功，使液體能量增加。 3、壓水室 位于葉輪出口之后，其作用是收集從葉輪流出的高速液體，使其速度降低，轉(zhuǎn)變速度為壓能，并且將液體按一定要求送入下級(jí)葉輪進(jìn)口或泵排出口。,三、葉片泵的結(jié)構(gòu)型式,葉片泵的結(jié)構(gòu)型

6、式分類如下： 1、按主軸方向 臥式，立式，斜式 2、按液體流出葉輪的方向 離心泵，混流泵，軸流泵 3、按吸入方式 單吸，雙吸 4、按級(jí)數(shù) 單級(jí)，多級(jí) 5、按葉片安裝方式 （全、半）可調(diào)葉片、固定葉片 6、按殼體剖分方式 分段式，節(jié)段式，中開式（水平中開，垂直中開） 7、特殊結(jié)構(gòu)的葉片式泵 潛水泵，貫流泵，自吸泵，管道泵，無堵塞泵，屏蔽泵,四、常見典型泵結(jié)構(gòu)型式,1、單級(jí)懸臂式泵,四、常見典型泵結(jié)構(gòu)型式,1、單級(jí)懸臂式泵,電動(dòng)機(jī),聯(lián)軸器,出口法蘭,進(jìn)口法蘭,泵蓋,泵體,軸承體,底座,四、常見典型泵結(jié)構(gòu)型式,1、單級(jí)懸臂式泵,1、單級(jí)懸臂式泵,密封環(huán)：,單環(huán)型 雙環(huán)型 迷宮型,單環(huán)型分為： 平直式

7、 端面式,1、單級(jí)懸臂式泵,軸封裝置：填料密封,1、單級(jí)懸臂式泵,軸封裝置：機(jī)械密封,1-彈簧座 2-壓緊彈簧 3-傳動(dòng)銷 4-動(dòng)環(huán)密封圈 5-動(dòng)環(huán) 6-靜環(huán) 7-靜環(huán)密封圈 8-防轉(zhuǎn)銷 9-壓蓋,2、雙吸泵（水平中開式）,2、雙吸泵（水平中開式）,3、節(jié)段式多級(jí)泵,3、節(jié)段式多級(jí)泵,3、節(jié)段式多級(jí)泵,4、導(dǎo)葉式多級(jí)泵內(nèi)的液體流動(dòng),5、流道式多級(jí)泵,1、泵進(jìn)口 2、首級(jí)葉輪吸水室 3、首級(jí)葉輪 4、過渡管 5、次級(jí)葉輪進(jìn)口 6、次級(jí)葉輪 7、泵出口,5、流道式多級(jí)泵,6、管道泵,7、混流泵,7、混流泵,導(dǎo)葉式混流泵,8、軸流泵,8、軸流泵,8、軸流泵,大型立軸全調(diào)節(jié)軸流泵,多用于口徑大于700

8、mm的大中型軸流泵,8、軸流泵,貫流泵,9、深井泵,干式潛水泵,10、潛水泵,QY型充油式潛水泵,10、潛水泵,QJ型濕式潛水泵,10、潛水泵,11、冷凝泵,12、污水泵,12、污水泵,13、水輪泵,14、自吸泵（外混式）,1、進(jìn)水接頭 2、出水接頭 3、汽水分離室 4、泵體 5、葉輪 6、軸承體 7、機(jī)械密封 8、皮帶輪 9、回流孔 10、清污孔 11、放水螺塞 12、蝸殼,14、自吸泵（內(nèi)混式）,14、自吸泵,自吸泵自吸原理,1、葉輪 2、內(nèi)蝸殼 3、汽水分離室 4、分離室出口 5、外蝸殼,1、自吸泵特點(diǎn)： 進(jìn)水口高于泵軸 出水口有氣水分離室 一般有雙蝸殼 2、原理： 水在離心力作用下被甩

9、到葉輪外緣，葉輪入口處形成真空，空氣進(jìn)入葉輪，在葉輪外的混合體流至氣水分離室3時(shí)，因面積增大，流速減小，空氣由分離室出口溢出，水經(jīng)外蝸殼下部的回流孔回到內(nèi)蝸殼。如此反復(fù)，直到吸水室中空氣全被排出。,1-3 泵的主要性能參數(shù),一、流量Q 單位時(shí)間內(nèi)通過水泵的液體的量。單位： m3/h ，m3/s，L/s,二、揚(yáng)程H 單位質(zhì)量液體從泵進(jìn)口（泵進(jìn)口法蘭）到泵出口（泵出口法蘭）能量的增值（能量差）。單位：m,二、揚(yáng)程H 需要強(qiáng)調(diào)的是： （1）泵的揚(yáng)程是表征泵本身性能的，只和泵進(jìn)口、出口法蘭處的液體能量有關(guān)，而和泵裝置無直接關(guān)系。但是，我們可通過裝置中液體的能量表示泵的揚(yáng)程。 （2）泵的揚(yáng)程并不等于揚(yáng)水

10、高度，揚(yáng)程是一個(gè)能量概念，既包括了吸水高度的因素，也包括了出口壓水高度，還包括了管道中的水力損失。 思考題：閱讀書上（P46）關(guān)于揚(yáng)程計(jì)算實(shí)例，并完成本章習(xí)題43.,三、轉(zhuǎn)速n 泵軸每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)(r/min),四、功率P 泵的功率指輸入功率，P，即原動(dòng)機(jī)傳到泵軸上的功率。單位：kW 泵的輸出功率，又稱有效功率、液體功率，Pe，表示單位時(shí)間內(nèi)泵輸送出去的液體從泵中獲得的有效能量。單位：kW,五、效率,六、汽蝕余量 表示泵汽蝕性能的主要參數(shù)，一般指必須汽蝕余量。單位：m,1-4 葉片泵的能量損失及效率,一、能量損失分類,水力損失、容積損失、機(jī)械損失,包括沿程損失、邊界層分離、沖擊損失、二次流損

11、失、其它流動(dòng)損失等,二、水力損失h與水力效率,經(jīng)驗(yàn)公式：,（ 其中Q的單位為m3/s，n為r/min),泵的總效率為：,因泄漏導(dǎo)致的附加功率消耗。泄漏量用q表示。,三、容積損失q與容積效率,經(jīng)驗(yàn)公式：,泄漏損失與圓盤損失,四、機(jī)械損失與機(jī)械效率效率,包括：填料函摩擦損失 軸承摩擦損失 圓盤摩擦損失,圓盤摩擦的摩擦力矩：,注意：圓盤摩擦損失與直徑5次方成正比，與轉(zhuǎn)速3次方成正比。 而填料函損失功能與轉(zhuǎn)速1次方成正比，軸承損失功率與轉(zhuǎn)速平方成正比。,圓盤摩擦的摩擦力矩：,圓盤摩擦的功率：,經(jīng)驗(yàn)公式：,內(nèi)機(jī)械效率(只計(jì)圓盤損失, 不計(jì)填料及軸承損失),1-5 液體在葉輪中運(yùn)動(dòng)的分析,一、葉輪軸面圖、

12、平面圖,平面投影圖,流線與流面,葉輪軸面投影圖,二、速度三角形,水泵進(jìn)口速度三角形,出口速度三角形,1-6 葉片泵的基本方程,一、葉片泵基本能量方程的作用 建立葉輪對(duì)液體所做的功與液體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化之間的關(guān)系。,二、葉片泵基本能量方程的表示形式 由動(dòng)量矩定理可推導(dǎo)得到該方程。 理論揚(yáng)程：從葉輪進(jìn)口至葉輪出口液體比能的增值 （單位質(zhì)量液體從葉輪獲得的能量）,1-7 葉片無窮多假定（基本方程修正）,一、葉片無窮多（z=）假定 假定葉片數(shù)無窮多，這樣，流道內(nèi)任一點(diǎn)的相對(duì)速度均應(yīng)沿葉片骨線的切線方向，換言之，相對(duì)運(yùn)動(dòng)流線與葉片骨線形狀完全一致。,流道內(nèi)存在相對(duì)軸向旋渦,工作面減速、背面加速,二、有限葉片

13、數(shù)條件下的實(shí)際流動(dòng),葉輪出口速度三角形,三、有限葉片數(shù)理論揚(yáng)程計(jì)算,需要計(jì)算,三、滑移系數(shù),2、威斯奈爾(Weisner)公式,1、斯托道拉(Stodola)公式,3、普夫列德爾(Pfleiderer)公式,（對(duì)蝸殼泵，a=0.650.85，葉片少取大值）,（ 對(duì)低比轉(zhuǎn)速離心泵）,1-8 葉片泵的性能曲線,一、泵的性能曲線,二、性能曲線的理論分析,按,1、假定葉片無窮多，作 曲線,演變順序分析,因出口角小于90 度，故B為正值。 上式為直線，隨著流量增大，理論揚(yáng)程減小,2、考慮葉片數(shù)有限，作 曲線,1)流道摩擦損失、流動(dòng)擴(kuò)散及彎曲等損失,通常，P與流量無關(guān)，是常數(shù)。因此， 也是直線,3、考慮泵

14、內(nèi)水力損失，作 曲線,2)因工況變化導(dǎo)致葉輪及壓水室入口沖擊損失,4、考慮容積損失，作 曲線,通常，P與流量無關(guān)，是常數(shù)。因此， 也是直線,泄漏量 , 從曲線的橫坐標(biāo)中減去相應(yīng)q (對(duì)應(yīng)Ht不變),得到,1-9 葉片泵的相似理論,一、什么是相似,1、幾何相似：對(duì)應(yīng)角度相等，線性尺寸比值相同,2、運(yùn)動(dòng)相似：速度的比值相同,3、動(dòng)力相似：同名義力的比值相同,動(dòng)力相似的判別數(shù)(下式中c為速度)：,慣性力（斯特盧哈）判別數(shù)：,壓力（歐拉）判別數(shù)：,重力（佛汝德）判別數(shù)：,粘性力（雷諾）判別數(shù)：,一般很難同時(shí)滿足四個(gè)判別數(shù)，水泵一般要求滿足Sr和Eu數(shù)相等。,二、相似關(guān)系,若兩臺(tái)泵幾何相似,在相似工況(

15、特性曲線對(duì)應(yīng)工況點(diǎn)運(yùn)動(dòng)相似)下有:,上式成立的前提是假定,當(dāng)尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)修正實(shí)型泵效率，如水力效率可用下式換算：,上式實(shí)際包含了如下判別數(shù)相等：, 流量系數(shù)(折引流量):, 揚(yáng)程系數(shù)(折引揚(yáng)程):,三、相似關(guān)系的應(yīng)用,相似設(shè)計(jì),變工況運(yùn)行（葉輪切割、調(diào)速）,1-10 比轉(zhuǎn)速,一、什么是比轉(zhuǎn)速,據(jù)前面推導(dǎo)，有：,我國(guó)泵行業(yè)規(guī)定，在前面乘常數(shù)3.65，泵的比轉(zhuǎn)速表示為：,二、關(guān)于比轉(zhuǎn)速的說明,1、泵的名義比轉(zhuǎn)速,一臺(tái)泵在不同工況下有不同的 ，但作為相似準(zhǔn)則的 是指最優(yōu)工況（最高效率點(diǎn)）下的值。,3、比轉(zhuǎn)速的因次,2、比轉(zhuǎn)速是相似判據(jù),對(duì)于幾何相似的泵，在相似工況下， 相等。反之，一般來說，比

16、轉(zhuǎn)速相等的泵，是幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似的，或形狀相差不大。,比轉(zhuǎn)速的因次是 ，但這不影響它作為相似判據(jù)使用。,4 、比轉(zhuǎn)速與 幾何形狀 及性能的 關(guān)系,1-11 葉片泵的運(yùn)行特性,一、管路特性曲線,單位重量液體自吸入池液面移至壓出池液面要克服的阻力HC為：,這里，h為管路中水力損失總和。它與流速平方成正比：,二、水泵運(yùn)行工況點(diǎn),從而，得到管路（裝置）特性曲線：,管路特性曲線與泵性能特性曲線HQ的交點(diǎn)M，為水泵運(yùn)行工況點(diǎn)。 在M點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行的理由：假定在A，因HCH，故V，Q，重回M點(diǎn)。,三、水泵的不穩(wěn)定運(yùn)行,1、帶駝峰的特性曲線，有二個(gè)交點(diǎn)，M為穩(wěn)定工況點(diǎn)，K為不穩(wěn)定工況點(diǎn)。原因是：當(dāng)振動(dòng)等引起離開

17、K點(diǎn)后， HHC，故V，Q，直到M點(diǎn)才穩(wěn)定；反之，向K點(diǎn)左移， HCH，故V，Q，可能倒流。 2、供水情況：泵向供水池供水Q，而供水池向用戶供水Q1 。若QQ1，則水池水位上升，裝置特性曲線由i到j(luò)，再到K，水泵流量急劇到0。然后水池液面下降，到j(luò)以下后，恢復(fù)供水。如此反復(fù)，造成不穩(wěn)定。,四、水泵的串聯(lián)運(yùn)行,1、相同泵的串聯(lián) 兩臺(tái)性能相同的泵串聯(lián)時(shí)，合成性能曲線是在同一流量下兩泵的揚(yáng)程相加得到。 由圖可見，串聯(lián)工況點(diǎn)B，單機(jī)運(yùn)行時(shí)工況點(diǎn)為A，但B點(diǎn)流量和揚(yáng)程均小于A點(diǎn)值的兩倍。,2、不同泵的串聯(lián) 兩臺(tái)不同性能的泵串聯(lián)時(shí)，合成性能曲線仍是在同一流量下兩泵的揚(yáng)程相加得到。 但管路特性曲線不能是R2

18、，在B點(diǎn)以下的區(qū)域是不合理運(yùn)行區(qū)，應(yīng)避免。,五、水泵的并聯(lián)運(yùn)行,1、相同泵的并聯(lián) 兩臺(tái)性能相同的泵并聯(lián)時(shí)，合成性能曲線是在同一揚(yáng)程下兩泵的流量相加得到。,2、不同泵的并聯(lián) 兩臺(tái)性能不同的泵并聯(lián)時(shí)，合成性能曲線仍是在同一揚(yáng)程下兩泵的流量相加得到。 當(dāng)管路特性曲線為R2時(shí)，為不合理運(yùn)行區(qū)。因?yàn)閷?shí)際揚(yáng)程大于泵II的關(guān)死點(diǎn)揚(yáng)程，導(dǎo)致其流量為0，可能造成因流體發(fā)熱等出現(xiàn)事故。,1-12 水泵運(yùn)行工作點(diǎn)的調(diào)節(jié),一、變閥調(diào)節(jié),通過改變出水管路中閘閥開度的大小來達(dá)到改變水泵工作點(diǎn)的目的，這種調(diào)節(jié)方法稱為變閥調(diào)節(jié)，亦稱為節(jié)流調(diào)節(jié)。,二、變速調(diào)節(jié),通過改變水泵轉(zhuǎn)速以改變水泵的性能，從而達(dá)到改變水泵工作點(diǎn)的目的，這

19、種調(diào)節(jié)方法稱為變速調(diào)節(jié)。,由,得,即,三、變徑調(diào)節(jié),通過改變?nèi)~輪外徑的大小以改變水泵的性能，從而達(dá)到改變水泵工作點(diǎn)的目的，這種調(diào)節(jié)方法稱為變徑調(diào)節(jié)，亦稱為車削調(diào)節(jié)或切削調(diào)節(jié)。,從而：,有：,即：,切削拋物線,允許最大車削量,四、變角調(diào)節(jié),通過改變?nèi)~片安裝角度的大小以改變水泵的性能，從而達(dá)到改變水泵工作點(diǎn)的目的，這種調(diào)節(jié)方法稱為變角調(diào)節(jié)。變角調(diào)節(jié)適用于葉片可調(diào)節(jié)的軸流泵與混流泵。,軸流泵性能曲線,1-13 泵的工作范圍與型譜,一、泵的工作范圍,效率下降不超過8的對(duì)應(yīng)工作區(qū)。,二、泵的型譜,每種系列的泵有一個(gè)型譜（系列指相同結(jié)構(gòu)或相同用途）的泵。 型譜一方面供用戶選泵；另一方面指出發(fā)展方向。 每種

20、系列最好用幾種比轉(zhuǎn)速的水力模型。,1-14 水泵汽蝕（空化）,一、什么是汽蝕,由于壓力的變化，導(dǎo)致液流內(nèi)的空泡產(chǎn)生、發(fā)展、潰滅的過程，以及由此產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)變化，稱為汽蝕或空化(Cavitation)。,1、噪聲和振動(dòng),二、汽蝕的影響和危害,2、過流部件表面的材料破壞,3、運(yùn)轉(zhuǎn)性能下降 （因空泡堵塞，流量、揚(yáng)程 和 效率均出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象）,三、汽蝕的主要部位（汽蝕破壞的類型）,1、翼型汽蝕 離心泵多發(fā)生在：葉片進(jìn)口邊的背面及后蓋板處 軸流泵多發(fā)生在：葉片進(jìn)水邊背面及葉片與輪轂連接處， 靠近葉片進(jìn)口處的吸水管壁， 導(dǎo)葉進(jìn)口,2、間隙汽蝕 離心泵多發(fā)生在：口環(huán)處 軸流泵多發(fā)生在：葉片根部與輪轂

21、之間，葉片外緣與葉輪室之間,3、空腔汽蝕 泵的進(jìn)口和吸水室管道內(nèi)，發(fā)生旋渦帶，渦帶是中間夾雜有氣體的空腔，腔內(nèi)壓力低而導(dǎo)致汽蝕。 渦帶呈螺旋狀非軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)，使流速場(chǎng)和壓力場(chǎng)周期性變化，引起機(jī)組振動(dòng)和噪聲。下圖是水輪機(jī)尾水管內(nèi)的渦帶：,4、局部汽蝕 局部的凸臺(tái)、凹陷部位，如螺栓處、鑄造缺陷處,1、出現(xiàn)汽蝕的原則（假設(shè)）,四、汽蝕余量,2、裝置汽蝕余量（有效汽蝕余量） 定義：泵吸入口所余的高出汽化壓力能頭的那部分能量。,注：下標(biāo)s表示水泵吸入口，Pv表示汽化壓力。 該能頭以水泵基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)。 可根據(jù)不同安裝方式寫出該式的不同表達(dá)，但與泵結(jié)構(gòu)無關(guān)。,3、必須汽蝕余量 有的文獻(xiàn)稱為汽蝕余量，用 表示。

22、,就是液流進(jìn)入泵后，在未被葉輪增加能量之前，壓力能頭降低的那部分?jǐn)?shù)值，它是因流速變化和水力損失引起的，主要影響因素是葉輪及吸水室的幾何形狀和流速，與吸水管路、液體性質(zhì)無關(guān)，只與泵結(jié)構(gòu)有關(guān)。它的大小，反映了泵抗汽蝕的能力。,要防止葉輪內(nèi)發(fā)生空泡現(xiàn)象，就必須使液體在進(jìn)入泵吸入口時(shí)，留有足夠的汽蝕余量 ，以便流體在流動(dòng)過程中壓力降低了一定數(shù)值后，最低的壓力還高于汽化壓力。換言之，不發(fā)生汽蝕的必要條件是：,注意：目前多數(shù)文獻(xiàn)用 代替 ，用 代替 。,4、臨界汽蝕余量 以斷裂特性揚(yáng)程下降1時(shí)的 ，用 表示。,5、許用汽蝕余量 這是確定泵使用條件（如安裝高程）用的汽蝕余量，它應(yīng)大于臨界汽蝕余量，以保證泵不

23、發(fā)生汽蝕。通常有：,四、汽蝕相似定律,（近似公式）,對(duì)于幾何相似的泵來講，在相似工況下，有：,五、汽蝕比轉(zhuǎn)速 C,因而，將這兩個(gè)常數(shù)合并（開根后相除），仍為常數(shù)，用C表示：, 汽蝕比轉(zhuǎn)速,一般以最優(yōu)工況下的C值代表泵的C值。 清水泵通常在8001000，冷凝泵、火箭燃料泵可達(dá)16003000.,六、汽蝕系數(shù),對(duì)于幾何相似的泵來講，在相似工況下，有：,因而，有：, 汽蝕系數(shù),與C具有相同性質(zhì)，它的數(shù)值與泵大小無關(guān)，只要工況相似，相等。,七、汽蝕防護(hù)與改善措施,對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的水泵來講，可采取以下措施進(jìn)行汽蝕防護(hù)：,1、提高加工精度 2、選擇良好材料 3、選擇合理安裝高度 4、規(guī)定合理運(yùn)動(dòng)范圍 5、

24、采用補(bǔ)氣等辦法,對(duì)待設(shè)計(jì)的泵來講，可采取以下措施改善汽蝕性能：,1、提高加工精度 2、選擇良好材料 3、選擇合理安裝高度 4、規(guī)定合理運(yùn)動(dòng)范圍 5、采用補(bǔ)氣等辦法,1、提高加工精度 2、選擇良好材料 3、選擇合理安裝高度 4、規(guī)定合理運(yùn)動(dòng)范圍 5、采用補(bǔ)氣等辦法,1、提高加工精度 2、選擇良好材料 3、選擇合理安裝高度 4、規(guī)定合理運(yùn)動(dòng)范圍 5、采用補(bǔ)氣等辦法,1、使用誘導(dǎo)輪 2、適當(dāng)增加葉輪入口直徑 3、加大前蓋板圓弧半徑 4、將葉片進(jìn)口邊適當(dāng)向吸入口延伸 5、采用雙吸葉輪 6、使用超汽蝕翼型,本章復(fù)習(xí)思考題,1、泵的定義是什么？按作用原理可分成哪幾類？ 2、泵系統(tǒng)有哪些主要組成部分？泵本身

25、包含哪些主要結(jié)構(gòu)部件？各起什么作用？填料函漏氣將產(chǎn)生什么后果？ 3、離心泵與軸流泵有什么不同？雙吸泵和多級(jí)泵各用在什么場(chǎng)合？雙吸泵有什么特點(diǎn)？ 4、泵的主要參數(shù)有哪些？單位如何？ 5、能熟練地在各種裝置條件下求水泵揚(yáng)程。 6、分析離心泵葉輪中流體流動(dòng)規(guī)律時(shí)，有哪三點(diǎn)假設(shè)？ 7、什么叫流面？葉輪的軸面投影圖和平面投影圖如何生成？葉片的安放角如何度量？ 8、什么是葉片泵的速度三角形？有什么作用？要求能繪制任意給定葉輪在任何工況、任何一點(diǎn)處的速度三角形。 9、什么叫葉片泵的基本能量方程？如何推導(dǎo)？試分析它的物理意義。一臺(tái)泵抽水與抽氣時(shí)，以所抽液體的高度表示揚(yáng)程，誰高誰低？,10、在用環(huán)量表示的基本方

26、程中，當(dāng)2 1時(shí)，水泵處于什么工作狀態(tài)？ 11、什么是葉片無窮多理論？葉片數(shù)有限情況下的流動(dòng)具有什么特點(diǎn)？對(duì)性能有何影響？ 12、Ht與Ht有何區(qū)別？是什么原因造成的？是因?yàn)橛袚p失嗎？ 13、斯托道拉方法是建立在什么理論的基礎(chǔ)之上？什么情況下比較符合公式的假定條件？ 14、普夫列德爾方法的修正系數(shù)的基本形式。分析影響因素。 15、上述兩種方法中，哪一種考慮了泵體壓水室的影響？ 16、什么叫泵的性能曲線？抽水裝置管路特性曲線？如何確定水泵工作點(diǎn)？ 17、水泵性能曲線如何得到？揚(yáng)程與流量關(guān)系曲線為何是拋物線？ 18、什么叫“設(shè)計(jì)工況”、“最優(yōu)工況”、“相似工況”？ 19、離心泵、混流泵與軸流泵的性能曲線各有何特點(diǎn)？ 20、葉片泵的相似律、比例律的表達(dá)式及其含義？ 21、何為比轉(zhuǎn)速？有何物理意義？如何推導(dǎo)？它與泵的型式及性能具有什么樣的關(guān)系？,22、泵的轉(zhuǎn)速變化后，性能曲線如何變化？這時(shí)ns是否改變？試證明之。 23、相似拋物線、等效拋物線、車削拋物線是否重合？各條線的物理意義如何？ 24、為什么高ns的泵葉輪允許的車削量要小？ 25、相似換算時(shí)，當(dāng)尺寸相差較大，效率怎樣換算？即考慮效率影響后，Q、H、P怎樣修正？ 26、水泵的工作范圍怎樣確定