轴流泵-PPT文件.ppt
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1、轴轴 流流 泵泵目目 录录n泵的分类泵的分类 n比转数与泵的类型及特性比转数与泵的类型及特性 n轴流泵的工作原理轴流泵的工作原理 n混流泵、轴流泵的特性及结构混流泵、轴流泵的特性及结构 n轴流泵的构造轴流泵的构造n潜水电机的保护潜水电机的保护一一 泵的分类泵的分类 泵的种类很多,按其作用原理可分为如下三大类:泵的种类很多,按其作用原理可分为如下三大类:叶片式泵 离心泵 单级(单吸、双吸、自吸、非自吸)多级(节段式、涡壳式)混流泵 涡壳泵、导叶式(固定叶片、可调叶片)轴流泵 固定叶片、可调叶片 容积式泵 往复泵(活塞式、柱塞式)蒸汽双作用(单缸、双缸)电动往复式 单作用、双作用(单缸、多缸)转子
2、泵 螺杆式(单、双、三螺杆);齿轮式(内啮合、外啮合)环流活塞式(内环流、外环流);滑片式;凸轮式;轴向柱塞式;径向柱塞式 其他类型泵 射流泵;气体扬水泵;电磁泵;水轮泵等 二二 比转数与泵的类型及特性比转数与泵的类型及特性1.1.比转数比转数 泵的相似定律建立了几何相似的泵,在相似工况下,性能之泵的相似定律建立了几何相似的泵,在相似工况下,性能之间的关系。也就是说,如果泵性能参数之间存在着上述关系,泵间的关系。也就是说,如果泵性能参数之间存在着上述关系,泵是几何相似和运动相似的。但是用相似定律来判别泵是否几何是几何相似和运动相似的。但是用相似定律来判别泵是否几何相似和运动相似,既不方便,也不
3、直观。相似和运动相似,既不方便,也不直观。在相似定律的基础上,可以推出对一系列几何相似的泵,性在相似定律的基础上,可以推出对一系列几何相似的泵,性能之间的综合数据。如果各泵的这个数据相等,则这些泵是几何能之间的综合数据。如果各泵的这个数据相等,则这些泵是几何相似和运动相似的,可以用相似定律换算性能之间的关系。这个相似和运动相似的,可以用相似定律换算性能之间的关系。这个综合数据就是比转数,也称比转速或简称比速,用综合数据就是比转数,也称比转速或简称比速,用n ns s表示。表示。n ns s=3.65nQ=3.65nQ1/21/2/H/H3/43/4我国规定计算我国规定计算n ns s的单位是:
4、的单位是:Q Qm m3 3/s/s(对双吸泵取(对双吸泵取Q/2Q/2););H Hm m(对双吸泵取单级扬程);(对双吸泵取单级扬程);n nr/minr/min。二二 比转数与泵的类型及特性比转数与泵的类型及特性2.2.关于比转数的说明关于比转数的说明 同同一一台台泵泵在在不不同同工工况况下下具具有有不不同同的的n ns s值值,作作为为相相似似准准则则的的n ns s是是指对应最高效率点工况下的值。指对应最高效率点工况下的值。比比转转数数是是根根据据相相似似理理论论推推得得的的,可可以以作作为为相相似似判判据据,即即是是说说几几何何相相似似的的泵泵在在相相似似的的工工况况下下n ns
5、s值值相相等等。反反之之,一一般般说说来来n ns s值值相相等等的的泵泵,是是几几何何相相似似和和运运动动相相似似的的。但但不不能能说说n ns s相相等等的的泵泵就就一一定定几几何何形形状状相相似似。这这是是因因为为构构成成泵泵几几何何形形状状的的参参数数很很多多,譬譬如如说说同同是是n ns s=500=500的的泵泵可可以以做做成成轴轴流流式式的的,也也可可以以作作成成斜斜流流式式的的;同同是是n ns s=400=400的的泵泵可可以以作作成成涡涡壳壳式式,也也可可以以作作成成导导叶叶式式的的。同同一一低低比比转转数数泵泵叶叶轮轮可可以以用用6 6枚枚叶叶片片,也也可可以以用用7 7
6、枚枚叶叶片片。上上述述这这些些几几何何不不相相似似的的泵泵,n ns s可可能能相相等等。但但是是对对于于同同一一种种形形式式泵泵而而言言,n ns s相相等等时时,要要想想使使泵泵的的性性能能好好,即即几几何何形形状状符符合合客客观观的的流流动动规规律律,其其几几何何形状相差不会很大,所以,一般说来是几何相似的。形状相差不会很大,所以,一般说来是几何相似的。二二 比转数与泵的类型及特性比转数与泵的类型及特性 比转数的因次是(比转数的因次是(m/sm/s2 2)3/43/4。比转数虽然是有因次数,但不影。比转数虽然是有因次数,但不影 响它作为相似判据的实质意义。对于几何相似的泵,在相似工响它作
7、为相似判据的实质意义。对于几何相似的泵,在相似工 况下,用统一单位计算的况下,用统一单位计算的n ns s相等相等。3.3.比转数与叶轮形状和性能曲线形状的关系比转数与叶轮形状和性能曲线形状的关系(如下图如下图)对于图表的说明:对于图表的说明:.按按比比转转数数从从小小到到大大,泵泵分分为为离离心心泵泵、混混流流泵泵和和轴轴流流泵泵。低低比比转转数数泵泵意意味着高扬程小流量,高比转数泵意味着低扬程大流量。味着高扬程小流量,高比转数泵意味着低扬程大流量。低低比比转转数数叶叶轮轮窄窄而而长长,高高比比转转数数叶叶轮轮宽宽而而短短,D2/DjD2/Dj比比值值随随nsns增增加加而而减减小小。低低比
8、比转转数数泵泵通通常常采采用用圆圆柱柱形形叶叶片片,高高比比转转数数叶叶轮轮进进口口边边宽宽,假假设设轴轴面面速速度度沿沿进进口口均均匀匀分分布布,因因进进口口边边各各点点的的u u值值不不同同,则则进进口口液液流流角角 1 1不同,为符合这种流动情况,应当作成扭曲叶片。不同,为符合这种流动情况,应当作成扭曲叶片。低低比比转转数数泵泵容容易易出出现现驼驼峰峰。这这是是因因为为一一方方面面低低比比转转数数泵泵内内流流速速高高,冲冲击击损损失失值值大大。另另一一方方面面,低低比比转转数数泵泵为为了了减减少少圆圆盘盘摩摩擦擦损损失失多多采采用用较较大大的的22角角以以减减小小外外径径D2D2(圆圆盘
9、盘摩摩擦擦损损失失和和外外径径的的5 5次次方方成成正正比比),22角角大大,理理论论扬扬程程流流量量曲曲线线平平。高高比比转转数数混混流流泵泵和和轴轴流流泵泵,关关死死扬扬程程高高,且且在在曲曲线上出现拐点,其原因比较复杂,留在轴流泵章节中介绍。线上出现拐点,其原因比较复杂,留在轴流泵章节中介绍。二二 比转数与泵的类型及特性比转数与泵的类型及特性泵的类型 离心泵混流泵 轴流泵 低比转数 中比转数 高比转数 比转速ns 30ns80 80ns150 150ns300 300ns500 500ns1500 叶轮形状 尺寸比D2/Dj 3 2.3 1.81.4 1.21.1 1 叶片形状 圆柱形叶
10、片 入口处扭曲 出口处圆柱形 扭曲叶片 扭曲叶片 轴流泵翼形 性能曲线形状 三三 轴流泵工作原理轴流泵工作原理 图图1(a)1(a)、(、(b b)分别为)分别为轴流泵外形和抽水原理示意轴流泵外形和抽水原理示意图,在叶轮上安装着图,在叶轮上安装着4 46 6个个扭曲形叶片,扭曲形叶片,叶轮上部装叶轮上部装有固定不动的导轮,其上有有固定不动的导轮,其上有导水叶片;下方为进水喇叭导水叶片;下方为进水喇叭管。当叶轮旋转时,水获得管。当叶轮旋转时,水获得能量经导水叶片流出。这种能量经导水叶片流出。这种泵由于水流进叶轮和流出导泵由于水流进叶轮和流出导叶都是沿轴向的,故称轴流叶都是沿轴向的,故称轴流泵。泵
11、。三三 轴流泵工作原理轴流泵工作原理 轴流泵工作原理和离心泵不同,它是靠倾斜的翼形叶片所产生轴流泵工作原理和离心泵不同,它是靠倾斜的翼形叶片所产生的推力而扬水的。根据机翼理论,当翼形叶片为对称,同时其对称的推力而扬水的。根据机翼理论,当翼形叶片为对称,同时其对称轴和气流轴和气流v v的方向一致时的方向一致时 图图1-21-2(a a),它所受的力和气流方向相,它所受的力和气流方向相同,称之为阻力。但当其对称轴不在气流方向而成一角度同,称之为阻力。但当其对称轴不在气流方向而成一角度(称冲(称冲角),见图角),见图1-21-2(b b)或叶片形状不对称时)或叶片形状不对称时 图图1-21-2(c
12、c),它所受的,它所受的力一般不在气流方向上而成某一夹角,它可分为两个分力。与气流力一般不在气流方向上而成某一夹角,它可分为两个分力。与气流方向一致的分力称阻力方向一致的分力称阻力D D;与气流方向垂直的分力称升力;与气流方向垂直的分力称升力L L。飞机飞。飞机飞行时,升力支持飞机的重量,阻力对飞行起阻碍作用,需要由螺旋行时,升力支持飞机的重量,阻力对飞行起阻碍作用,需要由螺旋桨产生的推力或喷出气体的反冲力加以克服,因此设计翼形时应尽桨产生的推力或喷出气体的反冲力加以克服,因此设计翼形时应尽力增大升力而减小阻力。力增大升力而减小阻力。升力的形成一方面由于倾斜叶片迫使流体改变方向,流体对叶升力的
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