第二章叶片式水泵2.1离心泵的工作原理与基本构造2.2离心泵的主要零件2.3叶片泵的基本性能参数2.4离心泵的基本方程式2.5离心泵装置的总扬程2.6离心泵的特性曲线2.7离心泵装置定速运行工况2.8离心泵装置调速运行工况2.9离心泵装置换轮运行工况2.10离心泵并联及串联运行工况2.11离心泵吸水性能2.12离心泵机组的使用及维护2.13轴流泵及混流泵2.14给水排水工程中常用的叶片泵§2.7离心泵装置定速运行工况2.7.1工况点水泵瞬时工况点:水泵运行时,某一瞬时的出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度等称水泵瞬时工况点。决定离心泵装置工况点的因素(1)水泵本身型号;(2)水泵实际转速;(3)管路系统及边界条件。管路系统的特性曲线2SQhjfhhh0Qh2.7.2管路系统的特性曲线管路总水头损失MKDHSTHSThQQMHQ-ΣHQ-HΣH2.7.3图解法求离心泵装置的工况点(1)直接法离心泵装置的工况点HMK1MHSTQQMHQ-ΣHQ-H(2)折引法离心泵装置的工况点Q’-H’M1HM2.7.4离心泵装置工况点的改变泵的工作点由两条特性曲线所决定,因而改变其中之一或者同时改变即可实现流量的调节。(1)自动调节(2)人工调节调节阀门;调节转速;调节叶轮;水泵的联合运行优点:调节流量,简便易行,可连续变化缺点:关小阀门时增大了流动阻力,额外消耗了部分能量,经济上不够合理。QAAHQQBB改变阀门开度B12.7.5数解法求离心泵装置的工况点原理:拟合Q-H曲线,与管道系统特性曲线联立求解工况点。2SQHHST)(QfH拟合Q-H曲线(1)H——水泵的实际扬程(MPa);Hx——水泵在Q=0时所产生的虚总扬程(MPa);hx——相应于流量为Q时,泵体内的虚水头损失之和。hx=SxQmMPaSx——泵体内虚阻耗系数;m——指数。(2)2QSHHxxmmQAQAQAHH2210§2.8离心泵装置调速运行工况2.8.1叶轮相似定律几何相似:两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例,所有的对应角相等。b2、b2m——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度;D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径;——比例。mmDDbb2222运动相似的条件是:两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致,大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三角形相似。在几何相似的前题下,运动相似就是工况相似。mmmmnnnDnDuuCC222222叶轮相似定律有三个方面:1、第一相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的流量之间的关系。2、第二相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的扬程之间的关系。3、第三相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的轴功率之间的关系。mmvvmnnQQ)(3222)(mmhhmnnHH335mmnnNNmmnnQQ3)()(335MmMmmnnNN222mmnnHH2.8.2相似定律的特例——比例律把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵,则可得到比例律:2121nnQQ22121)(nnHH32121)(nnNN1、比例律应用的图解方法(1)已知水泵转速为nl时的(Q—H)l曲线,但所需的工况点,并不在该特性曲线上,而在坐标点A2(Q2,H2)处。现问;如果需要水泵在A2点工作,其转速n2应是多少?(2)已知水泵nl时的(Q—H)l曲线,试用比例律翻画转速为n2时的(Q—H)2曲线。问题(1):求“相似工况抛物线”求A点:相似工况抛物线与(Q—H)l线的交点。求n22kQH2112QQnnA1QHQ-HA2(2)在(Q—H)l线上任取a、b、c、d、e、f点;利用比例律求(Q—H)2上的a’、b’、c’、d’、e’、f’……作(Q—H)2曲线。同理可求(Q—N)2曲线。QHQ-HA2abdcefQ-H求(Q—η)2曲线。在利用比例律时,认为相似工况下对应点的效率是相等的,将已知图中a、b、b、d等点的效率点平移即可。定速运行与高速运行比较:泵站调速运行的优点表现于(1)省电耗(即N’B2<NB2)。(2)保持管网等压供水(即HST基本不变)2、比例律应用的数解方法(1)(2)xxHkSQnQQnn212112222112)(QSHnnHxx2.8.3相似准数—比转数(ns)1、模型泵:在最高效率下,当有效功率Nu=735.5W(1HP),扬程Hm=1m,流量m3/s。这时该模型泵的转数,就叫做与它相似的实际泵的比转数ns。4321)()(HHQQnnmms075.075mumHNQ将模型泵的Hm=1m,Qm=0.075m3/s代入注:(...