1、第一章 流体流动与输送1.1 概述 ；1.2 流体静力学方程；1.3 流体流动的基本方程； 1.4 流速与流量的测定；1.5 流体流动时的阻力；1.6 管路计算；1.7 两相流动（自学）；1.8 流体输送设备1.8 流体输送设备o 1.8.1离心泵（重点）o 1.8.2离心压缩机；o 1.8.3 往复压缩机和压缩泵o 1.8.4其它流体输送设备三、离心泵的主要性能参数 流量 qV 单位时间内泵所输送液体的体积，m3/s或 m3/h。 压头或扬程 H单位重量的液体经泵后所获得的能量，J/N或m液柱。影响扬程大小的因素：1.泵的结构（叶轮大小、弯曲程度）；2.转速；3.流量。压头测定实验： P1-
2、真空表，P2-压力表如果不计泵内的能量损耗 H f = 0P1P2流量计注意：扬程 H 升举高度 轴功率P：泵轴所需的功率，单位：W 有效功率Pe：流体实际从泵得到的功率，单位：W 效率 容积损失；水力损失；机械损失一般小型泵效率为6085%，大型泵效率可达90%。四、离心泵的特性曲线厂家实验测定：HqV PqV qV常压，20清水一定转速下离心泵特性曲线n n一定一定HqV曲线：较大范围内，qV 在流量极小时有能例外H PqV曲线：qVPqV = 0时，PPmin 离心泵启动时，应关闭出口阀门，使其启动电流最小，以保护电机。转动正常后再开启出口阀，调节适当的流量。（一）离心泵的特性曲线说明：
3、 qV曲线：离心泵在一定转速下有一最高效率点 离心泵的设计点离心泵铭牌上标注的性能参数均为最高效率点下之值。（一）离心泵的特性曲线说明： 离心泵在一定转速下有一最高效率点，该点称为设计点，设计点对应的流量、压头和轴功率称为额定流量、额定压头和额定轴功率，标注在泵的铭牌上。一般将最高效率值的92%的范围称为泵的高效工作区，泵应尽量在该范围内操作。离心泵设计点（二）离心泵性能的改变与换算（1） 密度的影响qV不变， H 不变，基本不变，P 随 变化。A) qV不变。 qV与泵出口截面有关。B) H不变。F离心力 , p2-p1 ，( p2-p1) / g 与 无关 ，H ( p2-p1) / g
4、C) , P 原因： (1) ，hf , H ； (2) ,u , qV ； (3) ,叶轮前后能量损失， P（2） 粘度的影响H，qV，而 P（二）离心泵性能的改变与换算（3） 离心泵转速的影响 当液体的粘度不大，转速变化小于20%时，认为效率不变，有：泵的比例定律（二）离心泵性能的改变与换算管路特性曲线-表示在特定管路系统中，固定操作条件下，流体流经该管路时所需的压头与流量的关系。五、离心泵的工作点与流量调节五、离心泵的工作点与流量调节qVH泵特性曲线管路特性曲线工作点M 五、离心泵的工作点与流量调节离心泵流量的调节就是改变泵的工作点。方法一：改变阀门的开度 即改变离心泵出口管路上调节阀门
5、开度改变管路特性曲线，灵活方便，耗能大当。阀门关小时，管道的局部阻力增大，管路特性曲线斜率变大，工作点从A点移动到A点，流量从qv减小到qv；当阀门开大时，管道的局部阻力减小，管路特性曲线斜率变小，工作点从A点移动到A点,流量从qv增大到qv。泵特性曲线管路特性曲线AAAHqvqvqvqv 改变阀门开度时流量变化在实际操作过程中，由于生产任务经常会变化，因而需要调节流量，如何调节？ 改变泵的转速时流量变化离心泵流量的调节就是改变泵的工作点。方法二：改变泵的转速 改变泵转速实质上是改变泵特性曲线，节能，投资大。五、离心泵的工作点与流量调节o 1.离心泵的气蚀现象o 2.离心泵的抗气蚀性能 a.离
6、心泵的气蚀余量 b.离心泵的允许吸上真空度o 3.离心泵的允许安装（吸上）高度六、离心泵的气蚀现象与安装高度 当泵叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体饱和蒸汽压时，部分液体将在该处汽化并产生的汽泡，被液流带入叶轮内压力较高处凝结或破裂。由于凝结点处产生瞬间真空，造成周围液体高速冲击该点，产生剧烈的水击。气蚀现象现象：噪声大、泵体振动，流量、压头、效率都明显下降。严重时，泵不 能正常工作防止措施：把离心泵安装在恰当的高度位置上，确保泵内压强最低点处的静压超过工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压。原 因离心泵的气蚀余量离心泵的临界气蚀余量（NPSH)c：在泵入口1-1和叶轮入口k-k两截面间
7、列柏努利方程式，可得 为了避免发生气蚀现象，在离心泵的入口处液体的静压头p1/g与动压头u12/2g之和必须大于操作温度下的液体饱和蒸汽压头pv/g某一数值，此数值即为离心泵的气蚀余量（NPSH)，即变形可得离心泵的允许吸上真空度o Hs值的大小与泵的结构、流量、被输送液体的性质及当地大气压等因素有关。通常由泵的制造工厂在98.1kPa下，用20 为介质进行测定。若输送其他液体，或操作条件与上述的实验条件不同时，应按下式进行换算，即若以输送液体的液柱高度来计算离心泵入口处的最高真空度，则此真空度称为离心泵的允许吸上真空度，以Hs来表示，即假设离心泵在可允许的安装高度下操作，于储槽液面0-0与泵
8、入口处1-1两截面间列柏努利方程式，可得允许安装高度 Hg,泵入口允许的最小压强 p1 应满足 离心泵的允许安装（吸上）高度若储槽上方与大气相通，则p0 即为大气压强pa，上式可表示为：Hs允许吸上真空度例题：某离心泵在样本中查得允许吸上真空度为6m，现将泵安装在海拔高度500m处，水温40度，问（1）修正后的Hs? （2）若吸入管路压头损失为1m，动压头为0.2m，该泵安装在离水面5m高处是否合适？该泵安装在离水面5m高处是否合适？解：1、水40，P v = 55.32 mmHg, 500 m处 Pa = 9.74 mH2O， Hv = 55.32 / 76010.3=0.75mH2O Ha
9、 = 9.74 mH2O Hs=Hs + ( Ha - 10) - (Hv - 0.24) =6 + (9.74-10)-(0.75-0.24) = 5.23m2、Hg = Hs u21/ 2g Hf = 5.23 0.2 1 = 4.03 m 计算的允许安装高度值(4.03m)低于实际安装高度值(5m),因此泵安装高度不合适。例题：用油泵从贮罐向反应器输送异丁烷，密度530kg/m3，罐内液面恒定，且上方绝对压强为6.65kgf/cm2，吸入管压头损失为1.6m，饱和蒸汽压为6.5kgf/cm2，泵的气蚀余量为3.5m，确定泵的安装高度。（= 0.9） Po = 6.65 98100 Pa
10、PV = 6.5 98100 Pa Hf =1.6 m h= 0.9 3.5 = 3.15 m Hg = -1.92 m 泵应安装于罐液面下1.92m之下解：七 离心泵的并联与串联离心泵并联和串联，将组合安装的两台型号相同离心泵视为一个泵组，泵组的特性曲线或称合成特性曲线，据此确定泵组工作点。离心泵并联操作时，泵在同一压头下工作，两台并联泵的流量等于单台泵的两倍。据此，并联离心泵组的H-Q特性曲线。离心泵的并联离心泵的串联离心泵的并联与串联离心泵串联操作时，泵送流量相同，两台串联泵的扬程为该流量下单台泵的扬程两倍。离心泵串连工作时的合成特性曲线。o清水泵 用于输送物理、化学性质类似于水的清洁液
11、体。最简单的清水泵为单级单吸式，系列代号为“IS”，结构简图如图，若需要的扬程较高，则可选D系列多级离心泵。若需要流量很大，则可选用双吸式离心泵，其系列代号为“Sh” 。o防腐蚀泵 当输送酸、碱等腐蚀性液体时应采用耐腐蚀泵。耐腐蚀泵所有与液体介质接触的部件都采用耐腐蚀材料制作。离心耐腐蚀泵有多种系列，其中常用的系列代号为F。o油泵 用于输送石油产品，油泵系列代号为Y。因油类液体具有易燃、易爆的特点，因此对此类泵密封性能要求较高。输送200以上的热油时，还需设冷却装置。o杂质泵 用于输送悬浮液及稠厚的浆液等，其系列代号为P，又可分为污水泵、砂泵、泥浆泵等。这类泵的主要结构特点是叶轮上叶片数目少，叶片间流道宽，有的型号泵壳内还衬有耐磨材料。离心泵的类型与选择1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5-密封环；6-叶轮螺母；7-止动垫圈；8-轴盖；9-填料压盖；10-填料环；11-填料；12-悬架轴承部件
