第二章流体输送机械流体输送机械：向流体作功以提高流体机械能的装置。输送液体的机械通称为泵；例如：离心泵、往复泵、旋转泵和漩涡泵。输送气体的机械按不同的工况分别称为:通风机、鼓风机、压缩机和真空泵。2-1-1离心泵在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢，使大部分动能转化为压力能。最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道。泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置。2024/10/3气缚离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作，这种现象称作“气缚”。2024/10/32、基本部件和构造1）叶轮a)叶轮的作用将电动机的机械能传给液体,使液体的动能有所提高。b)叶轮的分类2024/10/3按吸液方式2024/10/32）泵壳泵壳的作用汇集液体，作导出液体的通道；使液体的能量发生转换，一部分动能转变为静压能。2024/10/33）轴封装置A轴封的作用为了防止高压液体从泵壳内沿轴的四周而漏出，或者外界空气漏入泵壳内。B轴封的分类2024/10/32024/10/32024/10/32024/10/33、离心泵的分类1）按照轴上叶轮数目的多少2024/10/32024/10/33）按离心泵的不同用途2024/10/3二、离心泵的基本方程式在高速旋转的叶轮当中，液体质点的运动包括：液体沿叶片表面运动的速度ω1、ω2，方向为液体质点所处叶片的切线方向，大小与液体的流量、流道的形状等有关HC:液体经叶轮后动能的增加HP:液体经叶轮后静压能的增加；静压能增加项HP主要由于两方面的因素促成：1）液体在叶轮内接受离心力所作的外功，单位质量液体所接受的外功可以表示为：单位重量流体经叶轮后的静压能增加为:代入（a）式，并整理可得到：理论压头与理论流量QT关系流量可表示为叶轮出口处的径向速度与出口截面积的乘积对于某个离心泵（即其β2、γ2、b2固定），当转速ω一定时，理论压头与理论流量之间呈线形关系，可表示为：a）后弯叶片(β2<90，b)，ctgβ2>0。泵的理论压头随流量Q的增大而减小b）径向叶片（β2=90。，图a），ctgβ2=0。泵的理论压头不随流量QT而变化。c）前弯叶片(β2>90。，图c)，ctgβ2<0。泵的理论压头随理论流量QT的增大而增大。静压头的增加：3、实际压头离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流2）流体的阻力损失3）冲击损失理论压头、实际压头及各种压头损失与流量的关系为2024/10/3三．离心泵的主要性能参数与特性曲线离心泵的压头取决于：泵的结构（叶轮的直径、叶片的弯曲情况等）转速n流量Q，H的计算可根据b、c两截面间的柏努利方程：3）离心泵的效率离心泵输送液体时，通过电机的叶轮将电机的能量传给液体。在这个过程中，不可避免的会有能量损失，也就是说泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，通常用效率η来反映能量损失。这些能量损失包括：容积损失水力损失机械损失泵的效率反应了这三项能量损失的总和，又称为总效率。与泵的大小、类型、制造精密程度和所输送液体的性质有关4）轴功率及有效功率轴功率：2、离心泵的特性曲线2024/10/31）H～Q曲线：表示泵的压头与流量的关系，离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外）2）N～Q曲线：表示泵的轴功率与流量的关系，离心泵的轴功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。离心泵启动时，应关闭出口阀，使启动电流最小，以保护电机。3）η～Q曲线：表示泵的效率与流量的关系，随着流量的增大，泵的效率将上升并达到一个最大值，以后流量再增大，效率便下降。离心泵在一定转速下有一最高效率点。离心泵在与最高效率点相对应的流量及压头下工作最为经济。与最高效率点所对应的Q、H、N值称为最佳工况参数。离心泵的铭牌上标明的就是指该泵在运行时最高效率点的状态参数。注意：在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作。一般要求操作时的效率应不低于最高效率的92%。四、离心泵性能的改变2）粘度的影响当输送的液体粘度大于常温清水的粘度时，泵的压头减小泵的流量减小泵的效率下降泵的轴功率增大泵的特性曲线发生改变，选泵时应根据原特性曲线进行修正当液体的运动粘度小于20cst（厘池）时，如汽油、柴油、煤油等粘度的影响可不进行修正。2、转速对离心泵特性的影响当液体的粘度不大且泵的效率不变时，泵的流量、压头、