流体输送机械讲义(离心泵)VIP专享VIP免费

第1页共26页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共26页第二章流体输送机械第一节概述（略）第二节离心泵一、离心泵的基本结构和工作原理1、离心泵的基本结构2、离心泵的工作原理例：一杯热水为使之冷却，用筷子在水中旋转，水也产生速度，跟着筷子一块转动（本质上是筷子的附着力大于水之间的内聚力，内摩擦力使水旋转）靠近筷子的水转的快而远离筷子的水转的慢。另外中心凹，四周水沿壁上升高于中间。为什么呢？离心力F=mω2R=mν2Rω=2πT=2nπ[弧度/秒]ω角速度R半径（叶轮半径）m质量（流体质量kg）ν=2πrT=2πrn=rων线速度,T—周期,n--转速,T=1n(周期是物体做圆周运动旋转一周所需要的时间,单位是秒；转速n是物体单位时间所转的周数,单位是1/秒)。R或ω则F第2页共26页第1页共26页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共26页手转动筷子，水产生动能，水旋转碰到管壁动能转化为静压能，静压能又转化为位能使水沿壁面上升。边上水上升后，中心能减少，形成空隙，产生真空度，故在同一个大气压下，中心凹下去。(1)泵轴带动叶轮旋转，充满叶片之间的液体也跟在旋转，在离心力作用下，液体从叶轮中心被抛向叶轮边缘，使液体静压能、动能均提高。（类似我们旋转雨伞,伞上面的雨滴飞出去）。(2)液体从叶轮外缘进入泵壳后，由于泵壳中流道逐步加宽，液体流速变慢，又将部分动能转化为静压能，使泵出口处液体的压强进一步提高，于是液体以较高的压强从泵的排出口进入排出管路输送到所需场所。(3)当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心出形成低压区，由于贮槽液面上方的压强（一般为1[atm]）大于吸入口处的压强，在压强差的作用下，液体便经吸入管路，连续地被吸入泵内，以补充被排出的液体。离心泵之所以能够输送液体，主要依靠高速旋转的叶轮，产生离心力，在惯性作用下，获得了能量以提高压强。3、离心泵使用注意点：离心泵启动时，必须灌满水否则产生气缚。何为气缚？离心泵启动时如果泵壳与吸入管路没有充满液体，则泵壳内存有空气，由于空气的密度远小于液体的密度，产生的离心力小，（离心力F¿m、m↓F↓）从叶轮中心甩出的液体少，因而叶轮中心处所形成的低压（真空度）不足以将贮槽内的液体吸入泵内（打不上水），此时虽启动离心泵也不能输送液体，此种现象称为气缚。4、离心泵的主要部件：（1）叶轮（泵的心脏）如讲义离心泵的结构图,每个叶轮有6~~12片弯曲的叶片。A、按有无盖板分{闭式(有无前后盖板)¿{半闭式(无前盖板)¿¿¿¿B、按吸液方式分{单吸¿¿¿¿C、平衡孔：在叶轮后盖板上钻一些小孔，它的作用是使盖板与泵壳之间的空腔中一部分高压液体漏到低压区（吸入口处）以减少叶轮两侧的压力差。从而起到平衡一部分轴向推力的作用。（2）泵壳又称为蜗壳，因壳内有一个截面逐渐扩大的蜗牛式通道，泵壳不仅作为一个汇集由叶轮抛出液体部件，而且使部分动能有效地转变为静压能。在叶轮与泵壳之间有时还装一个固定不动而带有叶片的圆盘，这个圆盘称为导轮，由于导轮具有很多逐渐转向的流道，使高速液体流过时,均匀而缓和地将动能转变为静压能，减少能量损失。（3）轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴封。其作用是防止高压液体从泵壳内沿轴而漏出，或者空气以相反方向漏入泵壳内。轴封{填料密封¿¿¿¿二、离心泵的主要性能参数与特性曲线1、离心泵的主要性能参数第3页共26页第2页共26页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共26页(1)流量:离心泵的流量又称送液能力,是指泵在单位时间里排到管路系统的液体体积Q[Ls]或[m3h]。(2)压头:离心泵的压头又称为泵的扬程,是指泵对单位重量的流体所提供的有效能量,H[N.mN]=[m]。升扬高度:离心泵将液体从低处送到高处的垂直距离.[m](3)效率:η反应能量损失¿¿(4)轴功率:离心泵的轴功率是泵轴所需的功率.当泵直接由电机带动时,也就是电动机传给泵轴的功率N,[J/s]或[w]或[kw]。Ne:有效功率,是输送到管道的液体从叶轮所获得的功率.由于有容积损失,水力损失与机械损失,所以泵的轴功率大于有效功率,即:N=NeηNe=QHρgQ−泵的流量[m3...