,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,UPC,2015-9-11,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,CUPC,2015-9-11,#,1.2,CUPC,2024/11/15,1,泵和压缩机,（华东）化工装备与控制工程系,CUPC 2023/9/141泵和压缩机,CUPC,2024/11/15,2,第一章 离心泵,CUPC 2023/9/142第一章 离心泵,CUPC,2024/11/15,3,离 心 泵,1.1,离心泵的基本结构和工作原理,1.2,离心泵的基本方程式,1.3,液体获得能头分析,1.4,离心泵的汽蚀,1.5,离心泵的性能曲线,1.6,离心泵的相似原理及其应用,1.7,输送粘液时离心泵性能曲线的换算,1.8,离心泵的装置特性与工况调节,1.9,离心泵的系列及选用,1.10,离心泵的主要零部件,1.11,离心泵的节能,CUPC 2023/9/143离 心 泵 1.1,CUPC,2024/11/15,4,1.2,离心泵的基本方程式,一、液体在叶轮中的流动规律,速度三角形,二、描述离心泵内液体流动的三个基本方程式,内容：研究叶轮与流体之间的能量传递过程；,确定泵使液体获得有效能头,CUPC 2023/9/1441.2 离心泵的基本方程式,CUPC,2024/11/15,5,图,1-23,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,离心泵叶轮、叶片形状,CUPC 2023/9/145图1-23一、液体在叶轮中的,CUPC,2024/11/15,6,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,液体从叶轮中获得能头，首先表现在,流速大小,和,流动方向,的改变，,速度三角形,就是研究这种流动规律有效工具,。,两点假设：,通过叶轮的液体为,理想液体,，,即液体在叶轮内流动时,无能量损失,。,液体在叶片中间流动是,轴对称：,每个液体质点在流道内,相对运动轨迹,与叶片曲线形状,一致，在同一半径上,液体质点的相对速度大小相同，,液流,角,相等。,只有在叶片数无穷多情况下才能实现：,叶片无限多、无限薄。,?,(a),相对运动,CUPC 2023/9/146一、液体在叶轮中的流动速,CUPC,2024/11/15,7,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,液体在叶轮中的流动较为复杂，根据理论力学，液体在叶轮中的复杂运动可以通过,相对运动,和,牵连运动,来合成,。,(c),绝对运动,(a),相对运动,(b),圆周运动,CUPC 2023/9/147一、液体在叶轮中的流动速,CUPC,2024/11/15,8,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,由此做出叶轮中任一液体质点的三个速度矢量，组成一个,封闭的三角形,，,称,速度三角形,。,图,1-8,速度三角形,(c),绝对运动,CUPC 2023/9/148一、液体在叶轮中的流动速,CUPC,2024/11/15,9,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,图,1-8,速度三角形,符号说明,（教材上都有）,A,又叫叶片入口角；,理想情况下,A,=,；,叶轮出口,2A,叫叶片离角。,CUPC 2023/9/149一、液体在叶轮中的流动速,CUPC,2024/11/15,10,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,?,速度三角形,是研究叶轮内流体流动的重要工具，是重要的研究对象。分析泵的性能、确定叶轮进出口几何参数都要用到它。,CUPC 2023/9/1410一、液体在叶轮中的流动,CUPC,2024/11/15,11,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,如何作出速度三角形？,三个条件,1.,速度三角形的底边,：,2.,速度三角形的高,：,3.,补充条件：,理想、假定条件,?,入口：,c,1u,=0,出口：,2,=,2A,阻塞系数,0.90.95,CUPC 2023/9/1411一、液体在叶轮中的流动,CUPC,2024/11/15,12,一、液体在叶轮中的流动,速度三角形,符号说明,（教材上都有）,注意：速度三角形中，余弦定理有,图,1-11,叶轮叶片进出口速度三角形,CUPC 2023/9/1412一、液体在叶轮中的流动,CUPC,2024/11/15,13,二、描述离心泵内液体流动的三个的基本方程式,连续性方程,欧拉方程,伯努利方程,CUPC 2023/9/1413二、描述离心泵内液体流动的,CUPC,2024/11/15,14,在泵中用体积流量,Q,表示的,连续性方程如下：,f,i,、,f,j,任意过流截面的面积；,c,i,、,c,j,液流绝对速度在垂直于该过流,截面的投影，,m/s,。,叶轮进出口截面的体积流量为：,进口,出口,二,连续性方程式,CUPC 2023/9/1414 在泵中用体积流量Q表示,CUPC,2024/11/15,15,利用动量矩定理推导基本能量方程，从而建立叶轮对液体所做的,功与液体运动状态,之间的关系。,据动量矩定理,：,外力对,O,轴的力矩之和,液流对,O,轴的动量矩,二,欧拉方程式,CUPC 2023/9/1415利用动量矩定理推导基本能量,CUPC,2024/11/15,16,?,取轴,O,为叶轮轴，求：,分析对象,t,时刻,ABDC,t+dt,时刻,AB D C,由连续性方程，有,二,欧拉方程式,CUPC 2023/9/1416?取轴O为叶轮轴，求：分析,CUPC,2024/11/15,17,定常流动条件下，应有：,二,欧拉方程式,CUPC 2023/9/1417定常流动条件下，应有：二,CUPC,2024/11/15,18,将动量矩对时间求导,：,由动量矩定理：,外力矩之和,M,o,=,轴的作用力矩,驱动机输入的作功力矩,二,欧拉方程式,驱动机,传递给叶轮的功率：,叶轮角速度,理想状态,下叶轮对液体所作功率,：,叶片数无限多情况下的理论扬程,CUPC 2023/9/1418将动量矩对时间求导：由动量,CUPC,2024/11/15,19,合并,二,欧拉方程式,欧拉公式,（重要,！）,J/kg (1-7),m,液柱,(1-7a),CUPC 2023/9/1419合并二 欧拉方程式欧拉公,CUPC,2024/11/15,20,轴向吸入,的离心泵，,液流在叶轮入口,无预旋,：,蜗形吸入,的离心泵,：,简化,二,欧拉方程式,CUPC 2023/9/1420 轴向吸入的离心泵，蜗形,CUPC,2024/11/15,21,结 论,作业：,3,、,5,二,欧拉方程式,与,进、出口,速度有关，即,D,、,、,n,、,Q,T,有关,；,与液体性质无关，对每公斤质量的介质所给能量相同,水，汽，油。,CUPC 2023/9/1421结 论作业：3、5二,CUPC,2024/11/15,22,叶轮进出口伯努利方程：,（,1-8,）,即：,二,伯努利方程,CUPC 2023/9/1422叶轮进出口伯努利方程：（1,