当前位置：文档之家 › 流体力学泵与风机-第6章

流体力学泵与风机-第6章

  • 格式：ppt
  • 大小：485.00 KB
  • 文档页数：35

下载文档原格式

  / 35

合集下载

流体力学泵与风机课件

流体力学泵与风机课件

详细描述
流量是泵在单位时间内输送的流体体积或质量，是衡量 泵输送能力的重要参数。扬程是泵所输送流体的出口压 力与入口压力之差，反映了泵对流体所做的功。功率是 泵在单位时间内所做的功或消耗的能量，反映了泵的工 作效率。效率是泵的实际输出功率与输入功率之比，反 映了泵的工作效率。转速是泵轴的旋转速度，反映了泵 的工作速度。这些性能参数是选择和使用泵的重要依据 。
详细描述
风机的工作原理主要是通过叶轮旋转产生的离心力或升力，使气体获得能量，如 压力和速度等。当叶轮旋转时，气体被吸入并随叶轮一起旋转，在离心力的作用 下，气体被甩向叶轮的外部，并获得能量，然后通过导流器将气体排出。
风机的性能参数
总结词
风机的性能参数
详细描述
风机的性能参数主要包括流量、压力、功率和效率等。流量表示单位时间内通过风机的气体体积或质 量，压力表示气体通过风机时所受到的压力，功率表示风机所消耗的功率，效率表示风机输出功率与 输入功率之比。这些性能参数是衡量风机性能的重要指标。
具有流动性、连续性和不 可压缩性，对流体的作用 力可以分解为法向应力和 切向应力。
流体静力学
静压力
静压力计算
流体在平衡状态下作用在单位面积上 的力，与重力加速度和高度有关。
通过压强计或压力传感器测量流体中 的静压力。
静压力特性
静压力沿重力方向递增，垂直方向上 静压力相等。
流体动力学
流量与速
流量是单位时间内流过某 一截面的流体体积，流速 是单位时间内流过某一截 面的距离。
05
CATALOGUE
泵与风机的应用场景
泵的应用场景
工业用水处理
泵在工业用水处理中用 于输送水、悬浮物和化
学药剂等。
农业灌溉

流体力学泵与风机智慧树知到课后章节答案2023年下烟台大学

流体力学泵与风机智慧树知到课后章节答案2023年下烟台大学

流体力学泵与风机智慧树知到课后章节答案2023年下烟台大学烟台大学第一章测试1.作用于流体的质量力包括（）答案:重力2.液体的粘滞性只在流动时才表现出来。

答案:对3.液体流层之间的内摩擦力与液体所受的压力有关。

答案:错4.理想流体的特征是（）答案:无粘性5.按连续介质的概念，流体质点是指（）答案:几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体6.在测量液体压强时，小直径测压管出现上升或下降的现象，主要是受到（）的影响。

答案:表面张力7.下列有关流体的描述错误的是（）答案:流体既无一定的体积，也无一定的形状8.在1atm下，20℃时空气的密度为（）kg/m3。

答案:1.29.液体的粘性主要来自于（）答案:分子间内聚力10.牛顿内摩擦力的大小与流体的（）成正比。

答案:角变形速率11.下列流体中属于牛顿流体的是（）答案:空气;汽油12.当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为（）答案:1/2000013.与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是（）答案:切应力和剪切变形速度14.空气的动力粘度μ随温度升高而（）答案:增大15.流体运动黏度υ的国际单位是答案:m2/s16.当质量力均只有重力时，水的单位质量力水银的单位质量力二者的关系是（）答案:二者相等17.单位质量力的国际单位是（）答案:m/s218.热胀系数α越大，则液体的热胀性越大。

答案:对19.流体都具有粘性。

答案:对20.牙膏是牛顿流体。

答案:错第二章测试1.等加速直线运动的液体其等压面为水平面。

答案:错2.测压管水头中的压强应该采用相对压强。

答案:对3.在同一容器的静止液体中，所有各点的测压管水面必然在同一水平面上。

答案:对4.静止流体中任一点流体静压强的大小与作用面的方向无关。

答案:对5.露天水池，当地大气压强为1at，则水深5m处的相对压强为15m水柱答案:错6.静止液体的自由表面是一个水平面，也是等压面。

答案:对7.平面所受静水总压力的压力中心就是受压平面的形心。

第六章 泵与风机的调节与运行

第六章 泵与风机的调节与运行
第六章 泵与风机的调节与运行
第一节 管路性能曲线和泵与风机工作点 第二节 泵与风机的调节 第四节 液力偶合器 第五节 泵与风机的联合运行 第六节 泵与风机的启动、运行和维护 第七节 泵与风机的不稳定工况
第一节 管路性能曲线和泵与风机的工作点
泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能，但泵与 风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决 于管路系统的性能，即管路特性曲线。由这两条曲线的交点来 决定泵与风机在管路系统中的运行工况。 一、管路性能曲线 管路性能曲线就是流体在管路系统中通过的 流量与所需要的能量之间的关系曲线。
驼峰状性能曲线与管路性能曲线交点 可能有两个，其中在泵与风机性能曲 线的下降段的交点为稳定工作点。 为什么K点不稳定？
图6-4 泵与风机的不稳定工作区
思考：某台可变速运行的离心泵在转速n0下的运行工况点
为M (qVM，pM )，如下图所示。当降转速后，流量减小到qVA， 试定性确定这时的转速。
第二节 泵与风机的调节
一、液力偶合器传动原理
循环圆：泵轮与涡轮所组成的轴面腔室； 勺管：可以在旋转内套与涡轮间的腔室中移动，以调节循环 圆内的工作油量。
由动量矩方程得泵轮作 用于工作油的力矩为：
M po qV (v2uP r2 v1uP r1 )
工作油作用于涡轮上的 力矩为：
M oT qV (v1uT r2 v2uT r1 )
qV 2 qV 1 H 2 H1 ( n2 900 qV 1 0.91875 qV 1 ( L / s) n1 960 n2 2 900 2 ) H1 ( ) 0.86410 H1 n1 960
（3）作H2－qv2性能曲线，得交点B，求得流量减少16.3％。

流体力学泵与风机_课后题答案详解

流体力学泵与风机_课后题答案详解

流体力学泵与风机部分习题答案 2-15解：（1）当1γ为空气 21p p = ()A B p h z p =++γ ()h z p p p B A +=-=∆γ 3.010008.9⨯⨯= kpa pa 94.22940== （2）当1γ为油 31p p =()z H h p p A +++=γ1 ()H h p p B γγ++=13H h z H h p p p p p B A γγγγγ--+++-=-=∆131h z h 1γγγ-+=1.090002.010008.91.010008.9⨯-⨯⨯+⨯⨯= kpa pa 04.22040== 2-16 解：21p p =()211h h H p p M +++=水γ 212h h p p a 汞油γγ++=()2121h h p h h H p a M 汞油水γγγ++=+++()2.010008.96.1378502.05.110008.998011⨯⨯⨯+⨯=++⨯⨯+-h h 26656785098002.098005.1980098011+=+⨯+⨯+-h h 1960147009802665619501--+=hm h 63.51= 2-28解：()21h h p -=γ()()()b h h h b h h h h P 02210212145sin 45sin 21-+--=γγ ()()145sin 22310008.9145sin 232310008.92100⨯-⨯⨯+⨯-⨯-⨯⨯⨯= kN N 65.343465022510008.9==⨯⨯=()()()Pbl h h h bl h h h h l D D D 2022110212145sin 45sin 21-+--=γγ m 45.222510008.9222210008.92322210008.9=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=2-32 解：b h h b h h P 02202145sin 2145sin γγ+= 2222210008.9212222110008.9⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=kN N 8576.1106.1108572810008.9==⨯⨯=Ph h b h h h h b h h l D 02102202102145sin 3245sin 2145sin 245sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+=γγ 2810008.92372410008.9222410008.9⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=2613= 26722613=-=p lT P G l T l P l G ⨯=⨯+⨯22672810008.9162.19⨯=⨯⨯⨯+⨯T kN T 31.10134.27481.9=+= 2-41解：245sin 0=⨯=r hb h h P x ⨯⨯⋅⋅=21γ 4212210008.9⨯⨯⨯⨯⨯=kN N 2.3939200==V P z γ=b r r r⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-=00245cos 45sin 2136045πγ 4212281214.310008.92⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯⨯= kN N 344.2222344==kN P 1.45344.222.3922=+=03057.0arctan 2.39344.22arctan arctan≈===x z P P α3-3解：（1）s m v d Q /0049.010025.04432323=⋅⋅=⋅=ππs kg Q /9.4=ρ（2）s m v d d v /625.032131=⎪⎪⎭⎫⎝⎛= s m v d d v /5.232232=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3-5解：s m h m Q /778.2/1000033==s m d Qv /2042≤=π所以，177.04=≥πv Qd 所以，mm m d 45045.0== 此时，s m d Q d Qv /4.1763585.0112.114422====ππ3-6解：22543212054d d A A A A A ππ======22114012021d d A A ππ=⋅="=' 22224012021d d A A ππ=⋅="='22334012021d d A A ππ=⋅="='22444012021d d A A ππ=⋅="='22554012021d d A A ππ=⋅="='2214014d d ππ=d d 1011=d r 10211= 2224034d d ππ=d d 1032= d r 10232= 2234054d d ππ=d d 1053= d r 10253= 2244074d d ππ=d d 1074= d r 10274=2254094d d ππ=d d 1035=d r 10235= ()()54321254321220240u u u u u d u u u u u d Q G ++++=++++==πρπρρ3-7解：干管前端的质量流量为：42562.2211111d A v Q πρρ⨯⨯==()s kg /128544.005.042562.22=⨯⨯⨯=πs kg Q Q Q /064272.02132===ρρρ ()s m A Q v /247.2204.043.2064272.022222=⋅⋅==πρρ()s m A Q v /05.18045.0424.2064272.023333=⋅⋅==πρρ 3-10解：将基准面建立在B 点经过的水平面上，列能量方程：gv p z gv p z 222222221111αγαγ++=++其中，m z 2.11= m p 5.11=γ s m v /21= s m v d d v /5.4122212== 121==αα gp g 25.40225.12.1222++=++γ871.125.4225.12.1222=-++=gg p γ 3-11解：将2点所在的水平面作为基准面，列能量方程： gv p z gv p z 222222221111αγαγ++=++31=z 02=zγγ21p p =s m v /31=gv p g p 2023322221++=++γγ s m gh v /2.83222=+=32.822112=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d v v 所以，m d 12.02= 3-14解：以水面为基准面，列0-0和D-D 的能量方程：gv p z gv p z DD DD 22220000αγαγ++=++00=z00=γp02200=gv α 4-=D z0=γDpgv DD 2040002α++-=++ 所以，422=gv DD α，即，s m v D /85.88.924=⋅⋅=所以，s m v d Q D /017368.085.805.044322=⋅⋅==ππ81:1:2:24422==A D DD A A d d gv gv αα列0-0和A-A 断面的能量方程：gv p z gv p z AA AA 22220000αγαγ++=++8147000++-=++γAp 所以，8147-=γAp 所以，kpa p A 1.68= 列0-0和B-B 断面的能量方程：gv p z gv p z BB BB 22220000αγαγ++=++kpa p B 484.08.9814-=⋅-= 列0-0和C-C 断面的能量方程：gv p z gv p z CC CC 22220000αγαγ++=++kpa p C 1.208.98142-=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=0=D p3-18解：将基准面建在管道所在的水平面上，列能量方程：21222222111122-+++=++l h gv p z gv p z αγαγ128.998.0008.9490222+++=++g v α9.3222=gv s m v /74.82= 3-19 解：（1）（a ）将基准面建在A 所在的水平面上，列0-0和C-C 断面的能量方程：gv p z gv p z CC CC 2222000αγαγ++=++gv CC 2000042α++=++422=gv CC α s m v C /85.88.98=⨯=1:4:2:22222==B C CC B B s s gv gv αα122=gv BB α s m v /43.48.921=⨯= 且 B A v v =（b ）（c ）gv p z gv p z AA AA 22220000αγαγ++=++10004++=++γAp3=γAp kpa p A 4.29=（2）（a ）2122000022-+++=++l CC CC h gv p z gv p z αγαγ其中，gv g v h l 2324222121+=-g v g v g v 223200004222222++++=++54222=g v 所以，s m v /96.32= s m v v /96.12121==（b ）（c ）gv g v p z g v p z 2222212111120000+++=++αγαγ 5300041++=++γp5341-=γp kpa p 32.331= gv g v g v p z g v p z 223242222222222220000++++=++αγαγ5423545400042⋅++++=++γp kpa p 76.112=3-20 解：()()212221221122-++=--++l a p v p z z v p ργγρs m d Qv /38.2005.014.34202.042221=⨯⨯⨯==πs m d Qv /19.1005.014.3402.04222=⨯⨯==π2423222121v v p l ρρ+=-()()242322222122212211v v v p z z v p a ρρργγρ+++=--++22214v v =()()8.930306.02.1224232300212221221⨯+---+++=v v v v p ρρρρ()()8.930306.02.12424212230022222222⨯+---+++=v v v v ρρρρ8.9606.019.1026.0133002⨯⨯-⨯⨯+= pa 16.352= mm p h 6.449.716.3521===γ3-22解：s kN h kN G /048944.0/2.176==s m GQ /1347.77.08.910048944.033=⨯⨯==γs m d Q d Qv /09.914.31347.7444222=⨯===ππ()2122221122-++=-++l a p v p H v p ργγρ其中，01≈v ，pa h p 988.9101010331=⨯⨯⨯==-γ()γgv d H H 2035.0209.97.008.97.02.1098222+⨯+=⨯⨯-++-()8.97.08.9209.9035.0209.97.008.97.02.109822⨯⨯⨯+⨯+=⨯⨯-++-H HH H 0122.19.289.498+=+-所以，m H 64.32=()212211212212-++=-++l M M a p v p H v p ργγρ()8.97.08.9209.9164.322035.0209.97.064.328.97.02.12109822⨯⨯⨯+⨯+=⨯⨯-++-M p 科技52.169.28968.7998++=+-M p 所以，pa p M 45.63-=3-263-28解：列连续性方程：s m D Qv /18.34.014.344.04221=⨯⨯==π s m d Q v /96.501.014.344.04222=⨯⨯==π列能量方程： g v p z g v p z 222222221111αγαγ++=++ g v g v p 222112221ααγ-=m 98.1318.9218.396.5022=⨯-= kpa p 404.12938.998.1311=⨯=列动量方程：()12v vQ F -=∑ρ ()12222144v v Q R d p D p -=-⨯-⨯ρππ()18.396.504.04.04404.12932-⨯=-⨯⨯R πkN R 339.14378.474.04.04404.12932=⨯-⨯⨯=π kN R 94.1112=3-33解：列能量方程：g v p z g v p z 222222221111αγαγ++=++ 其中，5321=v v 2221259v v = g v g v 209.0205.1222211αα++=++gv g v 225926.02222-= s m v /3.42= s m v /58.21=()12v v Q F -=∑ρ()1222212121v v Q R b h b h -=--ργγ 其中，s m Q /644.45.12.158.23=⨯⨯= 72.1644.410009.0108.9215.1108.9212323⨯⨯=-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯R N R 2.480=4-2 （1） m mm d 1.0100== s kg Q /10=ρs m Q Q /01.03==ρρs m d Q v /274.11.014.301.04422=⨯⨯==π s m /10519.126-⨯=ν 8387110519.11.0274.1Re 6=⨯⨯==-νvd （紊流） （2） s kg Q /10=ρ s m Q Q /011765.0850103===ρρ s m d Q v /4987.11.014.3011765.04422=⨯⨯==π s m /1014.124-⨯=ν 13151014.11.04987.1Re 4=⨯⨯==-νvd 4-3 解：m d 3.0= C T 020= s m /107.1526-⨯=νs m d v /1067.1043.0107.152000Re 36max --⨯=⨯⋅=⋅=ν s m A v Q /103947.743.014.31067.1043323max max --⨯=⨯⨯⨯=⋅= h kg Q /9.3136002.1103947.73=⨯⨯⨯=-ρ4-4 解：212=d d 4212221==d d v v 222111Re 2214Re ===ννd v d v 所以，2Re Re 21= 4-12 紊流粗糙区，5106Re ⨯> νvd=Re ，所以，s m d v /14.325.010308.1106Re 65=⨯⨯⨯==-ν s m d v Q /154.0425.014.314.34322=⨯==π 4-13 s m s L Q /2.0/20031==s m d Q v /076433.44211==π 661107791.010308.125.0076433.4Re ⨯=⨯⨯==-νvd s L Q /202= s m v /4076433.02=4210791.7Re ⨯=s L Q /53= s m v /1019.03= 43109478.1Re ⨯=查尼氏图，得到， 5106Re ⨯=u 4104Re ⨯=l123Re Re Re Re Re <<<<u l ，所以，1Q 属于紊流粗糙区，2Q 属于紊流过渡区，3Q 属于紊流光滑区，（1） 对于1Q ，采用希弗林松公式，02326.025.0105.011.011.025.0325.01=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=-d K λm g v d l h f 888.78.92076433.425.010002326.0222111=⨯⨯⨯==λ （2） 对于2Q ，采用阿公式，02547.010791.76825.0105.011.0Re 6811.025.04325.02=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-d K λ m g v d l h f 086.08.924076433.025.010002547.0222222=⨯⨯⨯==λ（3） 对于3Q ，采用布公式02678.05.194773164.0Re 3164.025.025.03===λ m g v d l h f 005676.08.9244076433.025.010002678.0222333=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==λ 4-15 5102Re ⨯=u 4000Re =lm d 05.0= m K 31025.0-⨯= s m d v u /028.405.010007.1102Re 65max =⨯⨯⨯==-νs L d v Q /905.7405.014.3028.4422max max =⨯==π 26min 10056.805.010007.14000Re --⨯=⨯⨯==d v l ν s L s m d v Q /1581.0/1001581.0405.014.310056.8432222min min =⨯=⨯⨯==--π 4-21 （1） a d d =21 2211av v = gv d l d v g v d l g v d l h f 2642Re 64221111211121111νλ=== 4212221211ad d v v h h f f == 19.1=a （2）75.425.12275.12122225.0225.0225.021125.0125.0125.021123164.023164.0a d d v v gv d l d v g v d l d v h h f f =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==νν 16.1=a （3）25.525.11222122225.0221125.01211211.0211.0a d d v v g v d l d K g v d l d K h h f f =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 14.1=a 4-24 解：s m Q /002742.0602329.03=⨯=s m d Q v /3972.105.014.3002742.04422=⨯⨯==π 629.022=⎪⎭⎫ ⎝⎛+g v d l ζλ ()629.08.923972.162=⨯+ζ 3151.0=ζ 4-26 解：（1） 突然缩小375.03145.7815.015.0121=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ζmm m g v h j 5.760765.08.922375.022211==⨯==ζ （2）5.02=ζmm m g v h j 102102.08.9225.022222==⨯==ζ （3）1693145.781122213=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ζ mm m h j 115115.08.92216923==⨯= （4）14=ζ mm m h j 204204.08.922124==⨯= 4-27 解：()()gv v g v v h h m m j j 222121-+-=''+' ()()()()02212221=-+--=''+'gv v g v v h h m m vm j j 所以，221v v v m += 此时，()j j j h gv v g v v v g v v v h h 2221222222121212211=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=''+' 4-29 解：s m h m Q /1044.4/16333-⨯== s m d Q v /2624.205.014.31044.44423211=⨯⨯⨯==-π s m d Q v /5656.01.014.31044.44423222=⨯⨯⨯==-π m g v v p p h j 140674.08.925656.02624.28.910001739.522222121=⨯-+⨯⨯-=-+-=γ g v h j 2211ζ= 5387.01=ζ gv h j 2222ζ= 619.82=ζ5-17 解：5.6082.014.32.12.01002.08842412111=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d l S p πρλ 7.30422.014.32.12.05002.08842422222=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d l S p πρλ 973671.014.32.11.05002.08842432333=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d l S p πρλ 3.101018973677.30425.608321=++=++=p p p p S S S S 22211/91.227215.03.101018m N Q S p p =⨯==22222/1.258616.03.101018m N Q S p p =⨯==5-25 解：()()⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=1021520232322223221SQ Q Q S SQ Q Q S SQ 610=S解得，s m Q /10472.4331-⨯= s m Q /1041.2332-⨯= s m Q /1063.0333-⨯=5-27 解：94.10348.92.014.32.020002.08842412111=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=g d d l S πλ 8.206988.91.014.31.0100025.08842422222=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=g d d l S πλ 78.37258.92.014.32.072002.08842432333=⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=g d d l S πλ 038035.087.14311705.321111211=+=+='S S S 所以，25.6911='S 1）()H Q S S =+'231s m S S H Q /10186.604417163331-⨯==+'=2）H SQ =2 H Q S =⎪⎭⎫ ⎝⎛'221 1325133831432=+'=-'=S S S S gd πζ ()1.25688.92.014.31325142=⨯⨯⨯=ζ 5-28 解：286.1368.93.014.383.020002.084242=⨯⨯⨯⨯==g d d l S AB AB AB AB πλ 029.1098.93.014.383.016002.084242=⨯⨯⨯⨯==g d d l S AC AC AC AC πλ 34.328.94.014.384.020002.084242=⨯⨯⨯⨯==g d d l S AD AD AD AD πλ 772.818.93.014.383.012002.084242=⨯⨯⨯⨯===g d d l S S BC BC BC CD BC πλ 5108.2⨯=A p2AB AB A Q S p γ= s m S p Q AB A AB /457868.08.91000286.136108.235=⨯⨯⨯==γ 2AD AD A Q S p γ= s m S p Q AD A AD /93993.08.9100034.32108.235=⨯⨯⨯==γ ()()222BC BC BC AC A Q S Q S p += ()s m S S p Q Q BC AC A CD BC /23488.043=+==γs m Q Q Q BC AB /69275.022=+= s m Q Q Q CD AD /17481.123=+=s m Q Q Q /86756.13321=+= 22/2.44m kN Q S p BC BC C ==γ。

流体力学泵与风机

流体力学泵与风机

泵与风机的结构
轴流式风机的主要部件

轴流式风机的主要部件有：叶轮、集风器、整流 罩、导叶和扩散筒等，如图所示。近年来，大型 轴流式风机还装有调节装置和性能稳定装置。
泵与风机的结构
第二章 泵与风机的叶轮理论

离心式泵与风机的叶轮理论
• 离心式泵与风机是由原动机拖动叶轮旋转，叶轮上的叶片就 对流体做功，从而使流体获得压能及动能。因此，叶轮是实 现机械能转换为流体能量的主要部件。

轴流式泵与风机的叶轮理论

• • • • •
轴流式泵与风机的特点 1．流体轴向流进，轴向流出叶轮。 2．流量大，扬程低； 3．结构简单，重量轻； 4．采用动叶调节，变工况调节性能好，高效区较宽。 现代大容量机组的循环水泵与送、引风机采用这种型式。
主页
离心式泵与风机的叶轮理论
• 离心式泵与风机的工作原理 • 流体在叶轮内的运动及速度三角形 • 能量方程式(欧拉方程式)及其分析 • 离心式叶轮叶片型式的分析 • 有限叶片叶轮中流体的运动
工作 原理
图样 表现
罗茨泵的工作原理
罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽 气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排 出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有 压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相 通时，由于排气侧气体压强较高，则有一部分气体返冲到空间v0 中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。 一般来说，罗茨泵具有以下特点：在较宽的压强范围内有较大的抽 速； ●起动快，能立即工作； ●对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感； ●转子不必润滑，泵腔内无油； ●振动小，转子动平衡条件较好，没有排气阀； ●驱动功率小，机械摩擦损失小； ●结构紧凑，占地面积小； ●运转维护费用低。 因此，罗茨泵在冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部 门得到广泛的应用。

泵与风机完整通用课件

泵与风机完整通用课件
泵无法启动
检查电源连接、电机和泵的机械部件 是否正常，如有问题及时维修或更换 。
流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵塞、 叶轮是否磨损或堵塞，根据情况进行 清理或更换。
噪音过大
检查泵的机械部件是否松动或损坏、 润滑是否良好，根据情况进行紧固或 更换。
温度过高
检查泵的运行环境是否良好、润滑是 否良好、泵的机械部件是否正常，如 有问题及时处理。
风机的常见故障及处理方法
风机振动过大
流量不足
检查风机的安装基础是否牢固、机械部件 是否松动或损坏，根据情况进行加固或更 换。
检查风机的入口和出口管道是否堵塞、叶 片是否磨损或松动，根据情况进行清理或 更换。
噪音过大
温度过高
检查风机的机械部件是否正常、润滑是否 良好，根据情况进行维修或更换。
检查风机的运行环境是否良好、润滑是否 良好、机械部件是否正常，如有问题及时 处理。
泵的选型与设计
详细描述 根据工艺流程和介质特性选择泵的类型，如离心泵、往复泵、齿轮泵等。
根据流量和扬程等参数选择合适的泵型号，确保满足工艺要求。
泵的选型与设计
• 考虑泵的效率、可靠性、维修性等因素，选择质 量可靠、性能稳定的泵产品。
泵的选型与设计
风机的选型与设计
总结词：根据风量、风压、介质特性等参数选择合适的风机类型，考虑风机的能 效、噪音、振动等因素。
感谢您的观看
THANKS
高效的风机能够降低能源消耗 和运行成本，未来风机将通过 优化设计、改进制造工艺等方 式提高效率，降低能耗。
智能化技术将在风机领域得到 广泛应用，实现远程监控、故 障预警、自动调节等功能，提 高风机的运行效率和可靠性。
未来风机将更加注重环保性能 ，采用环保材料和工艺，降低 噪音和振动，提高能效，减少 对环境的影响。同时，开发可 再生能源的风机将成为行业的 重要发展方向。

工程流体力学泵与风机第6章__流动阻力和能量损失讲解

湍流时的速度分布与Re值有关，Re越大，湍流核心区 内的速度分布曲线越平坦。
管内平均流速v与管中心处最大流速vmax的关系一般为：
v（0.75～0.9）vmax
二、边界层的概念
1.边界层的形成和发展
以流体沿固定平板的流动为例: 在平板前缘处: 流体以v0流动 流过平板壁面时:
逐渐加大
边界层 : v0～0.99v0
管径为114mm4mm的管道内流动，若油的流量为30m3/h，
试确定管内油的流动状态。
第三节
圆形管内的速度分布和边界层概念
一、流体在圆形管内的速度分布
如平板间 流速分布
流体流经管道时，在同一截面不同点的速度是不同的， 即速度随位置的变化而变化，这种变化关系称为速度分布。
当流体在圆形管内流动时，无论是层流还是湍流，管 壁上的流速为零，其它部位的流体质点速度沿径向发生变 化。离开管壁越远，其速度越大，直至管中心处速度最大。
三、能量损失的计算公式
整个管路的总能量损失等于各管段的沿程损 失和各处的局部损失的总和，即：
hw hf hj （J/kg）
以压头损失
Hw H f H j（m）
形式表示
以压力降（压力
损失）形式表示
pw pf p（j Pa）
(1) 沿程损失的计算
hf

Re≤2000时，是层流流动； Re＞2000时，是湍流流动。
雷诺数= —惯性—力 黏性力
Re vd vd
例6-1 某低速送风管道，内径d200mm，风速v3m/s， 空气温度为40℃。求：
（1）判断风道内气体的流动状态；
（2）该风道内空气保持层流的最大流速。
例6-2 某油的黏度为7010-3Pa·s，密度为1050kg/m3，在

流体力学泵与风机ppt课件


h
rg
cos
1.2流体机械分类和结构 1.2.1流体机械的分类 • 按工作介质分类： 液体机械和气体机械两大类。液体机械最常见的是泵，气体机械最常 见的有通风机和鼓风机。 • 按工作原理分类： 叶轮式、容积式以及其他如射流泵等三大类。 1.2.2叶轮式泵与风机的结构与运行管理 叶轮式泵与风机一般根据作功原理可以分为离心式、轴流式和混流式。 （1）离心式泵与风机的工作原理和结构特性 离心泵启动前需要使泵体和水管内充满水，然后启动电动机带动叶轮 高速旋转，产生的离心力使流体随之旋转从而获得能量。流体沿离心 方向流出叶轮进入螺旋形机壳，将部分动能转化为压力能，再通过排 水管排出。叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使流体 连续不断地被泵吸入和排出。
流体力学泵与风机
主要内容
1. 2. 3. 4. 5. 6. 流体与流体机械 流体力学基础 泵与风机的性能 流动阻力及管路特性曲线 泵与风机的运行与调节 管路系统设计与配置
1. 流体与流体机械
• 学习引导 本章介绍流体、流体机械、流体性质及几种主要流体机械的结构。对 流体机械在空调制冷系统中的应用也将通过实践环节进行介绍。 • 本章重点 （1）流体的主要特征、流体机械的作用 （2）流体的主要物理性质 （3）流体机械的分类 （4）离心式泵与风机的运行原理和组成结构 （5）轴流式泵与风机的运行原理和组成结构 （6）泵与风机在制冷系统中的应用质量的流体所占有的体积，即为v（m3/kg）。 1 V 其表达式为： v v m 或 1.1.3压缩性和热胀性 流体受压时体积缩小、密度增大的性质，称为流体的压缩性；流体受 热时体积膨胀、密度减小的性质，称为流体的热胀性。 （1）液体的压缩性和热胀性 液体的压缩性用压缩系数表示，它表示单位压增所引起的体积变化率。 dV V 表达式为：

流体力学泵与风机

一、质量力 • 质量力是作用于流体的每一个质点上且与质量
成正比的力 • 对于均质流体，质量力与体积成正比，又称体
积力 或超距力 • 质量力包括重力和惯性力 • 单位质量所受到的质量力称为单位质量力，用
f 表示 对于均质流体
• 单位质量重力 （X，Y，Z）=（0，0，g)
• 单位质量惯性力
§1.2 作用在流体上的力
数值方法的优点是能计算理论分析方法无法求解的数学方 程，比实验方法省时省钱，但毕竟是一种近似解方法，适用范 围受数学模型的正确性和计算机的性能所限制。 l 三种方法各有优缺点，应取长补短，互为补充。
六、流体力学的学习方法—参考建议
1. 认真听
懂
2. 课堂作业
3. 笔记
4. 作业
深化理解
§1.2 作用在流体上的力
三、粘滞性
• 流体具有流动性 • 流动性是流体受切力作用发生连续变形的性质 • 这种变形亦称为剪切变形
• 流体在流动状态下抵抗剪切变形的性质称为流 体的粘（滞）性
• 或者说流体内部质点间或流层间因相对运动而 产生内摩擦力（内力）以反抗相对运动的性质 称为流体的粘（滞）性
牛顿内摩擦定律
• 压强和切应力的单位：N/m2（Pa），kN/m2（kPa）
§1.3 流体的主要力学性质
一、惯性 • 惯性是物体保持其原有运动状态的一种性质 • 表示惯性大小的物理量是质量，质量的单位为
g或kg • 单位体积的质量是密度，密度的单位为g/cm3
或kg/m3
• 水的密度 ρ=1000㎏/m3 • 水银的密度 ρ=13.6×1000㎏/m3
➢ 水往低处流——司马光砸缸； ➢风平浪静，无风不起浪；微风吹拂，微波荡漾；大风
大浪；狂风大作，波浪滔天 ； ➢ 高尔夫球的粗糙表面； ➢汽车的形状进化 ； ➢足球的弧圈球，乒乓球的旋球技术 ； ➢ 飞机之所以能起飞； ➢两张纸相吸的实验 ； ➢风案、船案-----“流体力学”断案。

流体力学泵与风机期末复习重点总结

第一章 绪论作用在流体上的力1kgf=9、807N力作用方式的不同分为质量力与表面力。

质量力:作用在流体的每一个质点上的力。

单位质量力f 或(X,Y,Z)N ╱kg表面力:作用在流体某一面积上且与受力面积成正比的力。

又称面积力,接触力。

表面力单位N ╱㎡,Pa流体的主要力学性质流体都要发生不断变形,各质点间发生不断的相对运动。

液体的粘滞性随温度的升高而减小。

气体的粘滞性随温度的升高而增大。

黏度影响(流体种类,温度,压强)压缩系数:单位体积流体的体积对压力的变化率。

○流体的力学模型将流体视为“连续介质”。

无粘性流体。

不可压缩流体。

以上三个就是主要力学模型。

第二章 流体静力学流体静压力:作用在某一面积上的总压力。

流体静压强:作用在某一面积上的平均或某一点的压强。

流体静压强的方向必然就是沿着作用面的内法线方向。

在静止或相对静止的流体中,任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关。

静止流体质量力只有重力。

水平面就是等压面。

水静压强等值传递的帕斯卡定律:静止液体任一边界面上压强的变化,将等值地传到其她各点(只要原有的静止状态不被破坏)。

自由面就是大气与液体的分界面。

分界面既就是水平面又就是等压面。

液体静压强分布规律只适用于静止、同种,连续液体。

静止非均质流体的水平面就是等压面,等密面与等温面。

静止气体充满的空间各点压强相等。

平面上的液体压力水静压力的方向就是沿着受压面的内法线方向。

作用于受压平面上的水静压力,只与受压面积A,液体容重γ及形心的淹没深度h c 有关。

作用于平面的水静压力数值上等于压强分布图形的体积。

曲面上的液体压力压力体:受压曲面与其在自由面投影面积之间的柱体。

垂直于表面的法向力(P) 平行于表面的切向力(T)压力体组成静止流体只受到质量力与由压力产生的法向表面力,满足流体平衡的微分方程式。

第三章 一元流体动力学基础欧拉法:通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动方法。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

1 0.96 2 2 (3.4ax ) (1 1.5 ) 2 d 2.2ax 0 ax Q 随x线性递增 as as 2.2( 0.294) 4.4( 0.147) （当x>x0+Sn时） r0 d0

三、主体段断面平均流速v1
Q v1 A v1 Q A0 Q r0 2 1 2 0.19 ( ) 2 .2 a x ( ) v0 A Q0 Q0 R 3. 4 ax ax
[例6-3] 工作地点质量平均风速要求3m/s，工作面直径D=2.5m， 送风温度为15º C，车间空气温度30 º C，要求工作地点的质量平 均温度降到25º C，采用带导叶的通风机，其紊流系数a=0.12。 求（1）风口的直径及速度；（2）风口到工作面的距离。 (2) 上面已求出
as 0.147 0.69, d 0 0.533 m d0
八、起始段质量平均流速v2
v2 Q0 1 v0 Q 1 0.76 as 1.32( as ) 2 r0 r0
[例6-1] 用轴流风机水平送风，风机直径d0=600mm。出口风速 v0= 10m/s，求距出口10m处的轴心速度和风量。 解： 由表6-1查得紊流系数a=0.12。先求起始段核心长度sn
T Tm m
v y 1.5 1 ( ) 1 1.5 vm R
分析圆断面温差射流运动如下
一、主体段轴心温差ΔTm
根据热力特征，焓值守衡得： Q0 cT0
2 R vm cTm 两端同除以
cT 2 ydy v
0
R
r0 2 v0 T0 ( ) ( ) 2 R vm Tm
§6.3 平面射流
射流只能在垂直条缝长度的平面内向前作扩散运动
tg 2.44a
与圆断面 射流相比 几何、运动、动力特征相似 流量沿程的增加、流速沿程的衰减都要慢些
射流的有关结论
1）射流的射出能力与射流的初速和喷管出口尺寸、形状有 关； 2）在射流的初速和喷管出口尺寸相同的条件下，扁形截面 射流要比圆形截面射流具有较大的射出能力。
cQ0 T0 QcT2
T2 Q0 0.4545 0.4545 0.23 as as T0 Q ax 0.294 0.147 r0 d0 T2 Q0 1 T0 Q 1 0.76 as 1.32( as ) 2 r0 r0
三、起始段质量平均温差ΔT2
（2）先求起始段核心长度sn
R as 3.4( 0.294) r0 r0 r0 R 1.2 0.15 s ( 1) ( 1) 3.86 m r0 3 .4 a 0.15 3.4 0.08
r0 0.15 sn 0.671 0.671 1.26 m 3.86 m 所求断面 a 0.08 在主体段内 v2 0.4545 0.4545 0.193 v0 as 0.294 0.08 3.86 0.294 r0 0.15 v2 3 作业 :6-2,3 v0 15.54 m/s 0.193 0.193 2 Q0 r0 v0 3.14 0.152 15.54 1.098 m3 /s
三、运动特征
速度分布:
主体段:
v y 1.5 2 1 .5 2 [1 ( ) ] [1 ] vm R
y---断面上任意点至轴心距离 R---该断面射流半径 v---y点的速度 vm---轴心速度
起始段: y---断面上任意点 至核心边界的距离 R---同断面的边界层厚度 v---y点的速度 vm---核心速度v0
d0 0.533 s (0.69 0.147) 0.543 2.4 m a 0.12
Q 随s非线性递增（当s<sn时） 七、起始段断面平均流速v1
r0 2 v1 Q/ F Q as as 2 1 ( ) [1 0.76 1.32( ) ]( )2 as v0 Q0 / F0 Q0 r R r0 r0 1 3.4 r0 as as 2 1 0.76 1.32( ) r0 r0 as as 2 1 6.8 11.56( ) r0 r0
浓差射流规律与温差射流相同，见下表
四、射流弯曲
温差或浓差射流由于密度 与周围气体密度的不同，所受 重力与浮力不平衡，引起发生 向上或向下的弯曲。 整个射流仍可视为对称于 轴心线，确定轴心线的弯曲轨 迹后，即可得出整个弯曲的射流
gT0 a 3 y 2 (0.51 s 0.35s 2 ) 2r0 v0 Te y x x ax 2 tg Ar( ) (0.51 0.35) d0 d0 d 0 cos d 0 cos gd0 T0 Ar 2 v0 Te
五、起始段核心长度sn及核心收缩角θ
六、起始段断面流量Q
r r0 stg r0 1.49as r R r0 stg R 4.89as
2 rR
α
r
R
θ
Q Q Q r v0 r v 2d as as 2 1 0.76 1.32( ) 2 Q0 Q0 r0 v0 r0 r0
问题： vm如何确定？
四、动力特征 1) 射流中任意点的静压强等于周围气体的压强---压强不变； 2) 各横截面上动量相等---动量守衡。

A
2 v 2 dA v0 A0 常数

R
出口截面动量流量
2 2v 2 ydy r02 v0
0
§6.2 圆断面射流的运动分析
一、主体段轴心速度vm
第六章 气体射流
• • • • §6.1 §6.2 §6.3 §6.4 无限空间淹没紊流射流的特征 圆断面射流的运动分析 平面射流 温差或浓差射流
第六章 气体射流
自由射流：无限空间射流，流动不受固体边壁限制
气体射流
受限射流：有限空间射流，流动受固体边壁限制
孔口、管嘴等外喷形成的流动，又称气体淹没射流 由于射流是紊流流动，所以在射流的流动过程中，射流 与周围的静止流体不断地互相掺混，进行质量和动量交换， 从而带动着周围的原来静止流体一起向前运动，由此射流的 速度逐渐降低，最后射流的 动量全部消失在空间流体中，故 称为自由淹没射流。 射流讨论的是出流后的流速场、温度场和浓度场。
所计算断面 在主体段内
0.12 10 4.4( 0.147) 3.14 0.32 10 26.7 m 3 /s 0.6
[例6-2] 已知空气淋浴地带要求射流半径为1.2m，质量平均流速 v2= 3m/s，圆形喷嘴直径为0.3m。求（1）喷口至工作地带的 距离s；（2）喷嘴流量。 解： （1）由表6-1查得紊流系数a=0.08。
紊流系数a 和扩散角α见表6-1
Kx tg K 3.4a x
α: 扩散角，又称极角 K: 试验系数
a: 紊流系数
x0 s R s as 射流半径 1 3 .4 ( 0.294) 沿程变化规律 r0 x0 r0 / tg r0 x 0 / r0 s / r0 R R ( x 0 s ) tg 3.4a ( x 0 s ) 3.4ax r0 x0 / r0 s 0.294 D as 无因次距离 : x 6.8( 0.147) d0 d0 r0 a
2 2 R vm ，在一个断面上vm可视为常数进行计算 两端同除以
R v 1 r0 2 v0 2 y 2 y ( ) ( ) 2 ( ) d( ) 2 (1 1.5 ) 4d 0.0928 0 v 0 R vm R R m vm r0 r0 3.28 0.965 3.28 3.28 v0 R xtg 3.4ax ax
解：(1) 温差 T0 15 30 15 C
T2 25 30 5 C T2 0.23 5 as 0.147 0.69 T0 as 0.147 15 d0 d0 D as 6.8( 0.147) 6.8 0.69 4.692 d0 d0 D 2.5 d0 0.533 m 4.692 4.692 v2 3 0.23 1 v0 9 m/s v0 v0 as 0.147 3 d0
v1 0.2vm
四、主体段质量平均流速v2 定义v2 ：用v2乘以质量即得真实动量
Q0 v0 Qv2
v 2 Q0 1 0.4545 v0 Q 2.2 a x ax
v2 0.47vm
vm 0.965 过渡断面vm=v0 ，s=sn，代入 as v0 0.294 r0 r0 s n 0.671 得： s n 0.671 , s n a r0 a r0 tg 1.49a sn
§6.1
无限空间淹没紊流射流的特征
主体段: 轴心u<u0 ， u沿程下降 射流特征：几何？速度等？
一、过渡断面（转折断面）、起始段、主体段 射流核心：u=u0 边界层： u<u0
极点 喷管出口
过渡断面
圆形截面轴向对称射流
y
R
2α r0 x S r dr
x0 x
二、紊流系数a 及几何特征 几何特征：射流按一定的扩散角α向前作圆锥体形扩散运动 断面半宽度： R Kx
作业:6-4
§6.4
温差或浓差射流
温差、浓差射流：射流本身的温度或浓度与周围气体的温度、 浓度有差异的射流
应用：冷风降温，热风采暖；降低有害气体浓度
研究参数：温差、浓差分布；轴心轨迹 特点：存在核心区、边界层，热量扩散（浓度扩散）比动量 扩散要快些，温度边界层（浓度扩散层）比速度边界层 要厚些
简化处理：温度、浓度内外的边界与速度内外的边界相同，则 R、Q、vm、v1、v2可使用前述公式。 对温差射流参数定义：出口断面温差 ΔT0=T0-Te 轴心上温差 ΔTm=Tm-Te 截面上任一点温差 ΔT=T-Te 对浓差射流参数定义：出口断面浓差 Δχ0= χ 0- χ e 轴心上浓差 Δ χ m= χ m- χ e 截面上任一点浓差 Δ χ = χ - χ e 试验得出，截面温差、浓差分布：