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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,二、揚程方程式,第三章 離心泵,Centrifugal Pump,第一節 離心泵原理和性能特點,三、定速特性曲線,四、管路特性曲線和工況點,五、揚程和流量估算,六、特點,屬,葉輪式,泵,1,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,懸臂式單級離心泵,基本結構：,葉輪、蝸殼、吸入端蓋、吸、排接管,葉輪用左旋螺紋螺帽固定在泵軸上,工作原理：,葉輪帶動水高速旋轉，,離心力,將葉輪流道內的水甩出
2、，葉輪中部產生真空，從吸入管吸入水，重復工作；從葉輪甩出的水經蝸殼收集，在擴壓管內降速升壓后排出。,2,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,水能量的獲得與轉換：,獲得,：葉輪帶動旋轉，離心力做功。葉輪出口：動能,+,壓力能 主要為動能,轉換,:,蝸殼內,25%,動能轉變成壓力能；擴壓管內大部分動能轉變成壓力能，克服排出管背壓排出。,3,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,一、工作原理,懸臂式單級離心泵,4,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,5,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal
3、 Pump,6,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,二、揚程和流量,1.,液體在葉輪中的流動情況,u,:,圓周速度,:,相對速度,絕對速度,:,c,c,u,c,r,葉輪的流量、轉速和尺寸既定后，葉輪內各處的速度三角形就確定。,u,2,=,D,2,n/,60,c,2r,=K,1,Q/A,7,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,2.,揚程方程式,理論揚程即為進出葉輪的水頭之差。,假設：,1,、,葉片無限薄，葉片數無限多,，流體沿葉片方向流動。,2,、,流體為理想流體,，即無粘度，無摩擦、撞擊損失。,在此基礎上，推導出離心泵的,理論壓頭方程,：
4、,其中：,靜壓頭,動壓頭,8,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,H,t,=,H,ts,+,H,td,利用速度三角形的關系進行推導，并認為液體徑向進入葉輪,可得出：,2,、揚程與液體密度無關,。,推論：,1,、理論壓頭與葉輪外徑和轉速的平方成正比，與流量和葉片出口角有關。,u,2,=,D,2,n/,60,c,2r,=K,1,Q/A,9,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,既定的泵，轉速一定時，理論揚程與理論流量的,函數曲線：,后彎，,2,90,Q,，,H,t,Q=0,，,封閉壓頭,10,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal
5、 Pump,結論：,(1),離心泵揚程主要取決于葉輪的直徑及轉速。,(2),揚程與流量的關系隨葉片出口角,2,而異。前彎葉片能量損失大而不采用。,為了提高效率，,一般采用后彎葉片。,雖然揚程低，但能量損失低。,(3),封閉揚程有限。（,4,）,理論揚程與液體的物性無關,，實際揚程？,但：所建立的,壓力與所輸送液體的性質有關,。,p,d,-,p,s,=,gH,泵送水和空氣時的理論揚程是相同的，但所形成的壓差相差很大。,離心泵無自吸能力,：,空氣的密度很小，離心力很小，不能在泵吸入口建立足夠的真空。,11,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,3,、定速特性曲線,1,）,
6、.,理論定速特性曲線,在,既定轉速下,，,H,、,P,、,等與,Q,的關系曲線。,H,Q,H,Q,2,90,2,=90,2,90,H-Q,關系曲線：,理論,H-Q,曲線,考慮各種損失后的,實際,H-Q,曲線,使用中，常把,H,、,P,、,等與,Q,的,實測關系曲線,畫在一張圖上，稱為離心泵的,定速特性曲線,12,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,三、定速特性曲線,離心泵的水力損失,：,漏泄損失,：泵內部漏泄和外部漏泄 ,摩擦損失,：液體粘性產生 ,撞擊損失,：液流方向與流道不一致造成 ,渦流損失,：葉片數有限，液體在葉輪流道內渦旋流動造成。,這些損失,以及,機械損
7、失,使離心泵的實際定速特性曲線與理論曲線,有很大差別,，不能經過計算畫出，只能,實測畫出,。,13,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,2,）實測的定速特性曲線,測量方法,：使泵在恒定轉速下工作，改變排出閥開度，測出,Q,-,H,、,Q,-,P,、,Q,-,、,Q,-,h,r,(,必需汽蝕余量,),曲線。,(1),Q,-,H,曲線的三種類型：,陡降形；,平坦形,；駝峰形,(,祥見比轉數,),14,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,2,）,.,實測的定速特性曲線,(2),對于平坦形，,Q,=0,時,功率最小，功率隨流量增大而增加，封閉揚程
8、不很高，應,封閉起動,以減小起動電流和電網電壓波動。但不許長時間運行，以防發熱。,(3),由,Q,-,，,額定,(,設計,),工況效率高,，,因為液體進出葉輪撞擊損失最小。,非額定工況引液體撞擊而導致效率低。（最高效率所對應的流量、壓力為而定工況）,從泵的定速特性曲線上，能看出什么？對實際工作有什么意義？,15,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,4,、管路特性曲線和工況點,管路特性曲線,：,液體通過管路時所需的,壓頭,與,流量,間的函數關系曲線。,H,st,-,管路靜壓頭,h,-,管路阻力,濾器臟污、閥門關小、液體粘度變大，,k,變大，曲線變陡。管路靜壓頭變化，曲
9、線上下平移。,離心泵特性曲線和管路特性曲線的交點稱為,泵的工況點,。,Q,-,H,向下傾斜的泵具有穩定工況點。,16,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,5,、揚程和流量估算,揚程估算公式：,流量估算公式：,K-,系數,(1-1.5),10,-4,n-,轉速,(r/min),D,2,-,葉輪外徑,(m),D,0,-,泵吸口直徑,(inch),(1in,25mm,),問題：離心泵出口直徑,100,mm,，,吸口直徑,125,mm,，,葉輪外徑,300mm,，,額定流量約為,(),125m,3,/h,17,船舶輔機,第,3,章,離心泵,Centrifugal Pump,三、離心泵的特點,1.,流量連續均勻,，范圍大，易調節。,2.,轉速高，結構簡單、可靠。,3.,對雜質不敏感,，易損件少，維修管理方便。,4.,沒有自吸能力。,5.,流量隨管路特性（吸、排壓差）而變。,6.,封閉揚程取決于葉輪外徑和轉速，,7.,不適合高揚程、小流量。,18,
離心泵原理特點
