葉片式泵與風機的性能(泵與風機課件)_第1頁
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文檔簡介

泵與風機內的損失及效率泵與風機內的損失和效率泵與風機內的損失,按其性質可分為三類:機械摩擦損失容積泄漏損失流動阻力損失一、機械損失及機械效率機械損失的概念泵與風機內因機械摩擦而產生的能量損失損失的部位軸與軸承及軸與軸封的摩擦損失功率,用ΔPm1表示ΔPm1=(0.01~0.03)P葉輪圓盤與流體的摩擦損失功率,機械損失中的主要部分,用ΔPm2表示圓盤摩擦損失隨轉速、尤其是葉輪外徑的增加而急劇增加機械損失總功率ΔPm=ΔPm1+ΔPm2機械損失的量度——機械效率“ηm”在額定負荷下,離心泵ηm=0.90~0.97,離心風機ηm=0.92~0.98,軸流式泵與風機ηm=0.97一、機械損失及機械效率一、機械損失及機械效率提高ηm的措施:增大負荷,對于給定的泵與風機,ΔPm不隨負荷而改變減小ΔPm(1)減小ΔPm1,保證軸承潤滑良好;填料密封的壓蓋松緊合適;采用摩擦損失小的軸封,如機械密封或浮動環密封(2)減小ΔPm2,離心式采用增大轉速,減小葉輪外徑或級數的辦法來提高泵與風機的能頭;降低葉輪蓋板外表面和殼腔內表面的粗糙度二、容積損失及容積效率容積損失的概念泵與風機內通過葉輪獲得能量的部分流體不斷由高壓側通過動靜間隙流入低壓側的內循環及流出泵外而產生的能量損失

二、容積損失及容積效率損失的部位葉輪進口密封環處泄漏Δqv1,最主要部分軸向推力平衡裝置處泄漏Δqv2多級泵級間回流Δqv3軸封處泄漏Δqv4軸流式動葉片頂端與機殼或泵殼處的回漏

二、容積損失及容積效率率損失的部位總容積損失功率:容積效率“ηv”離心泵的容積效率為0.92~0.98,離心風機的容積效率略低。軸流式泵與風機,固定葉片的葉輪,容積效率為0.98~0.99;動葉可調的葉輪,容積效率約為0.96

二、容積損失及容積效率總容積損失功率:提高ηv的措施——減少泄漏量Δqv主要措施是減少密封環處的回流量對于定型的泵可以采取以下措施:(l)減小密封環間隙(2)保證檢修質量(3)采用密封效果好的迷宮、鋸齒形密封環,以減少回流量

三、流動損失及流動效率流動損失的概念流體通過泵與風機時因克服流動阻力而產生的能量損失損失的種類:離心式泵與風機的流動損失沿程損失和局部損失沖擊損失:流體的入口流動角與葉片安裝角不一致時產生的損失沖擊角

三、流動損失及流動效率正、負沖擊角及其損失的特點:(1)泵與風機在小于額定流量下運行時,會形成正沖角,在葉片的非工作面上產生脫流形成漩渦區,引起沖擊損失(2)泵與風機在大于額定流量下運行時產生負沖角,葉片的工作面上流體會脫流而形成旋渦區

三、流動損失及流動效率損失的種類:軸流式的流動阻力損失:流體繞流葉型損失、流過前后導葉損失、和擴壓器損失,組成包括沿程摩擦和局部損失以及沖擊損失流動損失的功率流動效率“ηh”

離心泵的流動效率為0.8~0.95,離心風機為0.7~0.85;設計良好的軸流泵,其流動效率在0.88~0.93之間

三、流動損失及流動效率提高ηh的措施合理設計葉片形狀和過流部件形狀、尺寸,提高制造工藝提高流道壁面及葉輪葉片的光潔度清除流道中的污垢,保持流道流暢運行中盡量使工作流量接近額定流量,減少沖擊損失

四、泵與風機的總效率及提高總效率的措施泵與風機的總效率等于有效功率與軸功率之比目前離心泵總效率約在0.60~0.90,離心風機約在0.70~0.90,高效風機可達0.90以上。軸流泵的總效率約為0.70~0.89,大型軸流風機可達0.90左右

四、泵與風機的總效率及提高總效率的措施提高泵與風機效率的途徑:設計、制造安裝、運行、檢修:(重點)盡量使泵與風機在額定負荷上運行保持合適的密封環及軸封間隙(填料壓蓋松緊適當)清除流道壁的污垢和毛刺,提高葉輪與內殼壁光潔度提高檢修安裝質量(轉子中心位置、各部的配合間隙)

葉片式泵與風機的性能曲線及分析泵與風機的性能參數歸類:①工作性能參數——n、qv、H(p)、P②經濟性能參數——η③汽蝕性能參數——[Hs]或[Δh]工況——某一流量qv及與其對應的轉速n、揚程H(全壓p)、軸功率P、效率η等這一組性能參數

,反映了各參數之間的相互制約關系性能——主要是指性能參數之間的對應關系和變化的規律,即工況變化的組合葉片式泵與風機的性能曲線及分析一、性能曲線的概念在轉速和輸送流體的密度(軸流式還有葉片安裝角)一定時,泵與風機的揚程(全壓)、軸功率、效率等隨流量而變化的一組關系曲線泵的性能曲線:揚程與流量的關系曲線,H-qv軸功率與流量的關系曲線,P-qv效率與流量的關系曲線,η-qv允許汽蝕余量或允許吸上真空高度與流量的關系曲線,[NPSH]-qv或用[HS]-qv一、性能曲線的概念風機的性能曲線:全壓與流量的關系曲線,p-qv軸功率與流量的關系曲線,P-qv全壓效率與流量的關系曲線,用η-qv表示靜壓與流量的關系曲線,用pst-qv表示靜壓效率與流量的關系曲線,用ηst-qv表示二、性能曲線的獲得(理論、實驗)理論分析法繪制性能曲線1、理想的性能曲線運行中流量增加時,前彎式原動機超載的可能性要比徑向型風機大得多,而后彎葉型幾乎不會發生原動機超載的現象理論分析法繪制性能曲線2、理論分析法繪制性能曲線有限葉片數的影響實際流體各種流動損失的影響

流動損失的結果使得能頭降低容積損失的結果使得流量減小機械損失不影響H-qv曲線后彎式葉輪二、性能曲線的獲得(理論、實驗)實驗方法繪制性能曲線1、水泵試驗裝置揚程數據的測定:金屬壓力表或真空表,U形管壓計流量數據的測定:三角堰、矩形堰;浮子流量計,渦輪流量計;標準孔板、噴嘴和文丘里管流量計;卡門渦街流量計,聲波流量計,電磁流量計軸功率數據的測定:測功電機;數字式轉矩測量儀(扭矩儀);功率表(測量電機輸入功率)等轉速的測定:手持機械轉速表;頻閃測速儀;數字式轉速儀等水泵性能曲線測量裝置二、性能曲線的獲得(理論、實驗)實驗方法法繪制性能曲線2、風機試驗裝置風壓數據的測定一般采用液柱式測壓計流量數據的測定:皮托管(在斷面上測出若干點處的流速,取其平均值即得平均流速,而測點布置一般采用等分面積法)

風機性能曲線測量裝置1—集流器,2—葉輪,3—排風管道,4—錐形節流閥,5—靜壓測管,6—皮托管二、性能曲線的獲得(理論、實驗)二、性能曲線的獲得(理論、實驗)實驗方法法繪制性能曲線2、風機試驗裝置二、性能曲線的獲得(理論、實驗)實驗方法法繪制性能曲線3、試驗方法以離心式泵與風機為例,從出口閥門全關態開始,并記錄流量qv=0時的壓力表、功率表、真空表及轉速的讀數,算得試驗曲線上的第一點。逐漸開啟閥門,增加流量,待穩定后開始記錄該工況下的各種數據離心泵性能曲線二、性能曲線的獲得(理論、實驗)實驗方法法繪制性能曲線4、性能曲線說明性能曲線的物理含義——任一條曲線反映了在給定“n”、“ρ”時,該參數與流量之間的對應關系和其隨流量而改變的特點(規律)混流泵性能曲線二、性能曲線的獲得(理論、實驗)相關概念工況點:工況的數學表達最佳工況點:效率最高點(泵與風機銘牌上所標示)額定工況點:同最佳工況設計工況點:同最佳工況空載工況點:流量為0時的工況(出口門未開)經濟工況區(高效工況區):在最佳工況點左右的區域(一般不低于最高效率的90%)三、性能曲線的用途及局限性用途:用戶選擇泵與風機、了解泵與風機的性能及經濟合理地使用泵與風機的依據局限性:一組性能曲線反映的是給定的泵或風機在給定轉速下輸送給定流體時的性能四、葉片式泵與風機的性能特點離心式(后彎式葉輪為例)1、H-qv曲線較為平坦,即流量增大時,揚程(全壓)下降緩慢。一般離心風機及揚程高流量小的離心泵的H(p)-qv性能曲線具有駝峰2、P-qv性能曲線是一條上升曲線,功率隨流量的增加而增加,qv=0時軸功率最小,因此離心式泵與風機應空負荷啟動,即關門啟泵3、η-qv性能曲線的頂部較平坦,即高效工況區域寬四、葉片式泵與風機的性能特點離心式(后彎式葉輪為例)4、離心式三種典型的H(p)-qv性能曲線陡降型:特點——揚程的變化對流量的影響較小電廠中的應用——循環水泵平坦型:特點——流量的變化對揚程的影響較小電廠中的應用——鍋爐給水泵、凝結水泵駝峰型:特點——揚程隨流量的變化是先增加后減小,存在揚程最大值Hk,qv<qvk時,為不穩定工作段,會導致泵與風機工作不穩定應用——盡量避免使用四、葉片式泵與風機的性能特點軸流式1、H(p)-qv性能曲線是一條陡降的倒S形急劇下降曲線qvd→qvc,流體進入葉柵的入流角減小,翼型的沖角增大,壓頭升高qvc→qvb,沖角已增大到使翼型上產生脫流而造成失速現象,升力系數降低,壓頭下降qvb繼續減小,產生二次回流,壓頭升高四、葉片式泵與風機的性能特點軸流式2、P-qv曲線是一條下降趨勢的曲線,為避免原動機過載,軸流式泵與風機啟動時管路中的閥門應全開3、η-qv曲線為尖頂,高效區工況窄失速現象的尾渦損失和二次回流的撞擊損失使效率急劇下降五、葉片式泵與風機性能比較H-qv曲線,隨著流量的增加,離心式泵與風機的揚程下降緩慢,比較適用于流量變化時要求揚程改變小的場合;而軸流式泵與風機的揚程下降迅速,宜用于揚程變化大時要求流量變化小的場合;混流式則介于離心式和軸流式入之間P-qv曲線,離心式泵與風機的曲線隨流量的增加逐漸上升,混流式泵與風機的曲線接近水平,而軸流式泵與風機的曲線隨著流量的增加急劇下降η-qv曲線,離心式泵與風機的比較平坦,高效工況區寬。隨著由離心式向軸流式過渡,η-qv曲線越來越陡,高效區越來越窄五、葉片式泵與風機性能比較六、影響泵與風機性能的因素泵與風機的結構形狀葉片進口安裝角β1y葉片進口邊的位置葉輪外徑D2離心式葉輪出口寬度b2葉片出口安裝角β2y葉片數Z和葉片包角θ多級離心泵導葉進口面積密封環與葉輪間的間隙,對泵的性能影響較大。間隙大,泵的泄漏量增加,能頭和流量減小,功率增大,效率降低六、影響泵與風機性能的因素泵與風機的結構形狀對于軸流式:輪轂比(葉輪輪轂直徑與葉輪外徑比值)、葉柵稠度(b/t)——對效率和汽蝕性能有影響葉片頂端與機殼間的徑向間隙——會影響軸流式泵與風機的壓頭、流量和效率。(間隙增大,壓頭、流量及效率減小;間隙過小,則噪聲加大,軸流泵還會因此而產生汽蝕)泵與風機的相似定律問題的提出:性能曲線反映的是給定的泵或風機在給定轉速下輸送給定流體時的性能。當泵與風機的“大小”、“轉速”、“輸送流體的密度”發生變化時,性能有怎樣的變化?問題的解決:實驗研究理論分析——相似理論(全面、綜合分析研究泵與風機性能變化的理論工具)泵與風機的相似定律一、相似條件1、幾何相似——泵或風機通流部分對應的幾何尺寸成同一比例,對應角相等(形狀同,大小不同),即

2、運動相似——實型泵(風機)與模型泵(風機)間通流部分各對應流體質點的同名速度方向相同、大小成比例(對應質點的速度三角形相似),即3、動力相似——作用在實型泵(風機)和模型泵(風機)的通道內各相應點上的流體質點所受的各同名力的方向相同,大小成比例。(忽略重力和壓力,要求慣性力與粘性力之比的Re相等)二、相似定律相關概念:相似工況——全部符合三個相似條件的工況稱為相似工況相似定律——表達相似工況各性能參數之間的對應關系式相似定律的形式流量相似定律幾何相似的泵與風機,在相似工況下運行時,其流量之比與幾何尺寸比的三次方成正比,與轉速比的一次方成正比,與容積效率比的一次方成正比二、相似定律相似定律的形式揚程(全風壓)相似定律幾何相似的泵,在相似工況下運行時,其揚程之比與幾何尺寸比的平方成正比,與轉速比的平方成正比,與流動效率比的一次方成正比;全壓之比還有與流體密度比的一次方成正比

二、相似定律相似定律的形式功率相似定律幾何相似的泵與風機,在相似工況下運行時,其功率之比與幾何尺寸比的五次方成正比,與轉速比的三次方成正比,與流體密度比的一次方成正比,與機械效率比的一次方成反比二、相似定律說明相似定律為近似規律原因:①忽略了動力相似;②假定三種效率相等適用條件:①尺寸差異較小;②轉速相差不大;③輸送流體性質接近相似工況特點二、相似定律三、相似定律的應用相似定律的基本功能是解決泵與風機的大小、轉速和輸送流體變化時,前后性能參數之間的換算①模型試驗(新產品的設計、制造)具體應用

②相似設計③性能綜合分析(比轉數,無因次參數曲線)三、相似定律的應用例題葉輪外徑D21=600mm的風機,當葉輪出口處的圓周速度為60m/s,風量=300m3/min。有一風機與它相似,D22=1200mm,以相同的圓周速度運轉,求其相似工況的風量為多少?例題兩臺幾何相似的離心泵,其D2/D2m=2,且n=nm,求此兩臺兩臺泵在對應工況點的流量比、揚程比及功率比各為多少?四、相似定律的兩個重要特例特例一:兩臺完全相同或同一臺泵或風機在轉速相同時輸送不同密度的流體(“n2=n1”、“D2=D1”、“ρ2≠ρ1”)結論:按熱態下運行選配原動機的泵或風機,如火電廠中的引風機,在冷態下試運行時,可能導致原動機過載例題某泵輸油(ρ油=780kg/m3)改為輸水

(ρ水=1000kg/m3)當保持”n”不變時,其流量、全壓、軸功率是輸油時的多少倍?比例定律及通用性能曲線

第一部分泵比例定律的形式和意義PART0101一、比例定律的形式和意義條件兩臺完全相同或同一臺泵或風機在轉速改變時輸送相同密度的流體。(“n2≠n1”、“D2=D1”、“ρ2=ρ1”)意義反映了同一臺泵或風機轉速改變前后,其相似工況的性能參數之間的關系。即流量與轉速的一次方成正比,揚程或全壓與轉速的二次方成正比,軸功率與轉速的三次方成正比。

第二部分比例定律的應用PART0202二、比例定率的應用

不同轉速下性能(曲線)的換算換算的實質——確定泵或風機在“n”改變后的性能換算方法和步驟:已知H1-qv1性能曲線求H2-qv2性能曲線二、比例定率的應用步驟①由比例定律可得②在已知曲線H1-qv1上讀工況點(qva1,Ha1),由公式換算出n2時H2-qv2曲線上對應的相似工況點(qva2,Ha2),重復讀、算若干次,可得到若干個H2-qv2曲線上對應的相似工況點③在H1-qv1同一坐標圖上描點,然后光滑連接即得所求當轉速變化不大時,相似工況的效率相等,將所求的若干相似工況按等效率關系平移可繪出η2-qv2二、比例定率的應用例題圖示為某離心泵在n=1450r/min時的性能曲線,試繪出該泵在n1=1380r/min時的H1-qv1性能曲線解:(1)應用比例定律可得

(2)在已知H1-qv1性能曲線上讀取若干組數據(3)將上數據代入換算式求出n1時對應相似工況的若干組數據如下:(4)由換算后的數據描點作圖qv(L/S)04080120160200240280H(N·m/N)7576.8777572676040qv(L/S)038.0776.14112.21152.28190.34228.41266.48H(N.m/N)67.9369.5669.7467.9365.2260.6954.3536.63二、比例定率的應用相似工況的變化規律——比例曲線問題的提出——當用戶所需流量、揚程不在“n”的H-qv性能曲線上而在某一轉速nx的Hx-qvx性能曲線上,如圖中“B”工況,nx是多少?問題的關鍵——能否在“n”的H-qv性能曲線上找到與“B”對應的工況點?存在的問題——當泵與風機轉速連續改變時,一系列對應的工況相似點是否按一定規律變化?二、比例定率的應用相似工況的變化規律——比例曲線(1)比例方程式方程表明同一泵(風機)在“n”改變時,相似工況的揚程隨流量的平方而變化,即在揚程—流量坐標系中,相似工況點隨“n”而改變的軌跡是通過原點的二次拋物線比例方程表達的是開口向,且通過坐標原點的二次拋物線簇由比例方程繪制的曲線稱為比例曲線;可認為比例曲線是等效率曲線只有同一比例曲線上的工況才能應用比例定律進行參數間的換算。不在同一條比例曲線上的兩個工況間不存在相似關系,不能應用比例定律方程分析:二、比例定率的應用2.相似工況的變化規律——比例曲線(2)比例方程的應用——可解決上面提出的確定轉速“nx”問題。(關鍵是圖解法確定所需相似工況點)求解步驟如下:①依據實際問題確定所需比例方程中的“k”②由比例方程繪制出比例曲線,確定轉速“n”中與“B”相似的工況點(提問——它在何處?)③應用比例定律求解“nx”二、比例定率的應用例題4—3P82某臺離心泵轉速n1=1450r/min的H-qv性能曲線以及所在管道的特性曲線DE如圖所示。為使泵的運行工況點移動到B點,問轉速應降低多少?

第三部分通用性能曲線PART0303比例數與型式數已解決的問題:相似定律解決了同類型泵與風機的性能綜合分析和參數之間的換算問題尚存在的問題:泵與風機的結構形狀改變時,性能如何改變?(即性能與結構之間的聯系)如何根據設計參數(n,qv,H)在不同型式泵與風機中選用合適的泵與風機解決問題的辦法:引入一個綜合性特征參數,該參數可由設計參數確定,并能反映泵或風機的幾何形狀和性能特點比例與型式數

第一部分比轉數PART0101一、比轉數概念由相似原理推出的一個與泵或風機的幾何形狀特征和工作性能特點相聯系,且可由設計流量、揚程(全壓)、轉速求出的綜合性特征數(或稱相似判別數)泵的比轉數一、比轉數風機的比轉數一、比轉數比轉數公式的有關說明及意義分析泵的比轉數式中:系數3.65無任何物理意義;qv為單吸流量,雙吸葉輪時應為qv/2;H單級揚程,i級應為H/i。比轉數是工況的函數,故比轉數值有無數個。規定以最佳工況的比轉數值作為泵與風機的比轉數,因此每臺泵或風機只有一個比轉數。一系列幾何相似的泵與風機比轉數相等。比轉數是個具體的數,與泵或風機轉速的概念不同。比轉數是有單位的量,單位本身無價值,但在不同的單位制中由于全壓值不等,故風機的比轉數值不一樣。轉數的意義分析①比轉數綜合表達了幾何相似泵與風機設計參數n、qv、H之間的聯系,因由它們求出的ns值相等。②比轉數既能反映泵或風機的結構形狀特征,又能反映其工作性能特點。一、比轉數比轉數公式的有關說明及意義分析

第二部分形式數PART0202二、形式數型式數的定義(以單位質量流體獲能為前提進行推導)型式數與比轉數的關系K=0.0051759nsns=193.2K型式數與比轉數相比較在使用中的優點是:比轉數有因次,型式數無因次,不同單位制求出的型式數都相等;型式數實質上是比轉數的無因次表達式。我國采用的ns定義式中3.65是以ρ=1000m3/s為前提,片面性較大,而型式數則與液體的密度無關;型式數K作為相似準則比ns更好。

第三部分比轉數的應用PART0303三、比轉數的應用1、比轉數是泵與風機分類的標志ns增大時,qv增大、H減小,D2/D0減小,葉輪出口寬度b2增加,葉片變得寬而短,葉片前后蓋板處流體的流程懸殊增大,阻力不等,壓力不等,形成二次回流,葉輪出口邊需作成傾斜2、對泵與風機進行相似設計和選型3、比轉數是編制泵與風機系列的基礎三、比轉數的應用泵的類型離心泵混流泵軸流泵低比轉數中比轉數高比轉數比轉數ns30<ns<8080<ns<150150<ns<300300<ns<500500<ns<1000

葉輪形狀尺寸比D2/D0≈3≈2.3≈1.8~1.4≈1.2~1.1≈1葉片形狀柱形葉片入口處扭曲出口處柱形扭曲葉片扭曲葉片軸流泵翼型性能曲線形狀流量—揚程曲線特點關死揚程為設計工況的1.1~1.3倍,揚程隨流量的減少而增加,變化比較緩慢關死揚程為設計工況的1.5~1.8倍,揚程隨流量的減少而增加,變化比較急關死揚程為設計工況的2倍左右,揚程隨流量的減少先急速上升后,又急速下降流量—功率曲線特點關死功率較小,軸功率隨流量的增加而上升流量變化時軸功率變化較小關死點功率最大,設計工況附近變化比較小,以后軸功率隨流量的增大而下降流量—效率曲線特點比較平坦比軸流泵平坦先急速上升后,又急速下降無因次參數曲線已解決與未解決的問題

問題解決已解決解決方法未解決解決思路未解決不同類型泵或風機的整體性能的比較引入一組無因次參數,這些參數不受計量單位、設備大小、轉速、密度等的影響解決了不同類型泵或風機最佳工況的性能比較問題將一系列相似泵或風機的無數組(即使是同一臺也有無數組)性能曲線歸并為一組曲線一、無因次參數(風機)流量系數:相似工況下流量系數為常數,即一個流量系數值代表了對應的無數個相似工況的實際流量工況(qv)改變時,流量系數值也相應改變,即流量系數可反映相似風機實際流量的變化規律意義一、無因次參數(風機)2、全壓系數在相似工況下全壓系數為常數,即一個壓系數值代表了對應的無數個相似工況的實際全壓工況(p)改變時,全壓系數值也相應改全變,全壓系數可反映相似風機實際全壓的變化規律意義一、無因次參數(風機)3、軸功率系數意義:同24、效率用無因次參數和用實際性能參數計算效率是一致的二、無因次性能曲線1、概念:幾何相似的風機采用無因次系以為自變量,余者為函數繪制而成的一組平面曲線稱為無因次參數曲線離心式送風機無因次性能曲線(見右圖)二、無因次性能曲線2、無因次參數曲線的特點只取決于風機的結構形狀,而與風機的尺寸大小、轉速及被輸送氣體密度的改變無關,即理論上一系列幾何相似風機只有一組無因次參數曲線無因次參數曲線為相對性能曲線,可代表一系列相似風機的性能特征二、無因次性能曲線3、無因次參數曲線的用途3、無因次參數曲線的用途簡化了系列相似風機性能的表達不同型式系列風機性能特征的整體比較,便于選用二、無因次性能曲線4、無因次參數曲線的不足——不能代表具體風機的實際工作性能用戶想知道具體風機的工作性能,需將其無因次參數曲線按實際轉速、幾何尺寸和被輸送氣體的密度換算繪出風機的實際工作性能曲線。換算公式如下:泵的汽蝕一、汽蝕現象及其危害汽蝕產生的物理、化學過程當運動液體的壓強降低到相應的汽化壓強“pvp”以下時,會發生汽化,產生氣泡;這些氣泡隨著液體流動被帶到高壓區,在高壓區氣泡將凝結而破裂。大量氣泡的破裂會對流道壁面局部形成持續的反復的沖擊,這種高壓高頻的局部水錘造成金屬表面因疲勞而產生機械剝蝕。此外,氣泡破裂的沖擊會產生局部溫升,加速了活潑氣體對金屬材料的化學腐蝕汽蝕現象一、汽蝕現象及其危害汽蝕——金屬表面在氣泡破裂產生機械剝蝕和化學腐蝕的長期聯合作用下形成的蜂窩狀破壞。泵的汽蝕——泵內反復出現的液體汽化(氣泡形成)和凝結(氣泡破裂)的過程,并使金屬表面受到沖擊剝蝕和化學腐蝕的破壞現象稱為汽蝕現象汽蝕現象一、汽蝕現象及其危害噪音和振動加劇工作性能下降縮短泵的使用壽命(葉輪損壞)泵的汽蝕性能曲線(見右圖)汽蝕現象二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)1、允許吸上真空高度[Hs]列吸入容器液面及泵入口S-S斷面的伯努利方程可得:(1)吸上真空高度Hs二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)1、允許吸上真空高度[Hs](2)最大吸上真空高度Hsmax(汽蝕實驗測定)Hs↑→ps↓→Hg或vS↑Hs>Hsmax,發生汽蝕Hs<Hsmax,不會發生汽蝕二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)1、允許吸上真空高度[Hs](3)允許吸上真空高度(泵制造廠提供)標準狀態,大氣壓760mmHg、液溫20℃時的數值[Hs]=Hsmax-0.3(4)用戶使用時為修正值:Hamb——使用場合的大氣壓頭,m;Hvp——使用場合的汽化壓頭,m

二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)1、允許吸上真空高度[Hs]3、無因次參數曲線的用途(5)[Hs]的不足:①不能直接反映泵本身的汽蝕性能;②當泵的工作環境改變時需要進行修正,使用時不方便二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)2、允許汽蝕余量[NPSH](1)有效汽蝕余量NPSHa()概念——泵吸入口處單位重量液體所具有超過汽化壓強能頭的富裕能頭,用符號NPSHa表示定義式:計算式:

二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)2、允許汽蝕余量[NPSH](1)有效汽蝕余量NPSHa()特點液溫升高或流量增加→↓,汽蝕發生可能性增大

→汽蝕發生的可能性減小NPSHa由吸入管路系統裝置決定,與泵本身無關二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)2、允許汽蝕余量[NPSH](2)必需汽蝕余量NPSHr()有效汽蝕余量指在泵吸入口處液體所具有的富裕能量,但泵吸入口處的液體壓強并不是泵內壓強最低處的液體壓強從泵吸入口至葉輪入口的截面積是逐漸收縮的,液體流速要升高,壓力相應降低液體從泵吸入口流至葉片K點間,存在沿程、局部流動阻力損失,致使液體壓強下降液體進入葉輪流道時,存在繞流,液流急劇轉彎,流速加大,液體壓強降低二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)2、允許汽蝕余量[NPSH](2)必需汽蝕余量NPSHr()二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)2、允許汽蝕余量[NPSH](2)必需汽蝕余量NPSHr()概念——單位重量液體從泵入口流至葉輪葉片進口壓強最低處的壓強降能頭,以符號NPSHr表示。定義式:計算式:m為壓降系數,λ為液體繞流葉片頭部的壓降系數二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)2、允許汽蝕余量[NPSH](2)必需汽蝕余量NPSHr()特點:越大,壓降越大,抗汽蝕性能差,汽蝕發生的可能性增大流量增加,增大,汽蝕發生的可能性增加NPSHr的值取決于吸入室結構、首級葉輪入口形狀和結構、葉輪進口處流速大小和分布等,而與吸入管路裝置無關二、汽蝕性能參數汽蝕性能參數(正確選取合適的“Hg”的依據)2、允許汽蝕余量[NPSH](3)允許汽蝕余量[NPSH]N

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