离心泵的工作原理

1 离心泵的工作原理
8 C: P% q, v, F; `# B（1）离心泵的主要构件——叶轮和蜗壳
& b7 `" C& C8 y( y（2）离心泵的理论压头 假设：①叶片的数目无限多，叶片的厚度无限薄，从而可以认为液体完全沿着叶片的弯曲表面流动，无任何环流现象；②液体是理想流体，无摩擦阻力损失。在叶轮的进、出口截面到机械能衡算式，从而导出离心泵理论压头 为
$ K0 Z6 ^  _4 K+ l6 _5 H2 g                                  （2-15）
% k; t' M* B5 ^3 Z7 p, E（3）流量对理论压头的影响
                （2-18）
4 I; n* [- {) T( Q- T     
. j3 D2 h# |8 b. c; |（4）叶片形状对理论压头的影响
当泵转速n、叶轮直径 、叶轮出口处叶片宽度 、流量 一定时， 随叶片形状 而变。
  }$ B. c' u0 V① 径向叶片， = ， =0， = 与 无关。
9 Q$ Y4 s2 O6 K② 后弯叶片，  
3 r( j. S9 `1 z5 ]4 P' N③ 前弯叶片， 由此可见，前弯叶片产生的 最大，似乎前弯叶片最有利，实际情况是否果真如此呢？我们分析如下：
% z4 G, z/ a& d% e! G! d=位头（ ）+静压头（ ）+动压头（ ）
而 的前弯叶片流体出口的绝对速度 很大，此时增加的压头主要是动压头，静压头反而比后弯叶片小。动压头虽然可以通过蜗壳部分地转化为静压头，但由于 大，液体在泵壳内产生的冲击剧烈得多，转换时的能量损失大为增加，效率低。故为获得较多的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶片（  ）。
（5）液体密度 对理论压头的影响
" m- U4 l! Z2 z, s- M# k从式（2-15）或（2-18）均可看出 与 无关，也就是说被输送液体 变，在其他条件不变时 不变。

! }$ U& s0 q! F4 M, f2离心泵的特性曲线
# [6 ~& a" U2 h/ H" |& f% ~（1）泵的有效功率 和效率 液体从泵中实际得到的功率称为有效功率 电动机给予泵轴的功率称为轴功率 。泵在运转过程中由于存在种种原因导致机械能损失，使得 ， 之比称为泵的效率 轴功率                    
解题指南及大多数教材轴功率 用N、有效功率 用 表示，解题指南P174或式（11-2）及下方一段内容，考虑各种损失后实际压头 与实际流量 的关系见图1。 关系影响因素众多，只能靠实验测定。
（2）离心泵的特性曲线
由于离心泵的种类很多，前述各种泵内损失难以估计，使得离心泵的实际特性曲线关系  、 、 只能靠实验测定，在泵出厂时列于产品样本中以供参考。
实验测出的特性曲线如图所示，图中有三条曲线，在图左上角应标明泵的型号（如4B20）及转速 ，说明该图特性曲线是指该型号泵在指定转速下的特性曲线，若泵的型号或转速不同，则特性曲线将不同。借助离心泵的特性曲线可以较完整地了解一台离心泵的性能，供合理选用和指导操作。
由图可见：
# Y  p4 p1 U% S% A① 一般离心泵扬程 随流量 的增大而下降（ 很小时可能例外）。当 =0时，由图可知 也只能达到一定数值，这是离心泵的一个重要特性；
9 ~9 M& b; p3 ~9 {* X4 v② 轴功率 随流量 增大而增加，当 时， 最小。这要求离心泵在启动时，应关闭泵的出口阀门，以减小启动功率，保护电动机免因超载而受损；
③  曲线有极值点（最大值），在此点下操作效率最高，能量损失最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即标注额定值，泵在管路上操作时，应在此点附近操作，一般不应低于92% 。
3 Y0 K  A) {  {（3）液体密度 对特性曲线的影响
理论 与 无关，实际 与 也无关，但 有关理论 与 无关，实际 也与 无关。
5 L" C/ n# L  B* D4 i+ _# R        P392泵性能表上列出轴功率指输送 清水时的 ，所选泵用于输送 比水大的液体应先核算 ，若  表中的电机功率，应更换功率大的电机，否则电机会烧坏。
（4）液体粘度 对特性曲线的影响
   （ 的幅度超过 的幅度， ）。泵厂家提供的特性曲线是用清水测定的，若实际输送液体 比清水 大得较多。特性曲线将有所变化，应校正后再用，其他书有介绍校正方法。
9 L7 [2 ?5 P/ w5 ~& t/ a- i（5）转速n对特性曲线的影响
泵的特性曲线是在一定转速下测得，实际使用时会遇到n改变的情况，若n变化<20%，可认为液体离开叶轮时的速度三角形相似， 不变,泵的效率不变(等效率).
（6）叶轮直径 对特性曲线的影响
' {1 _) z; k& Z# O; F+ j; Y' S泵的特性曲线是针对某一型号的泵（ 一定），一个过大的泵，若将其叶轮略加切削而使直径变小，可以减低 和 而节省 。
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