第1章 离心泵
- 格式：ppt
- 大小：9.42 MB
- 文档页数：161
下载文档原格式
合集下载
第一章 叶片泵工作原理和构造
三、泵 壳
四、减漏环 （密封环）
叶轮吸入口的外圆 与泵壳内壁的接缝 处存在一个转动接 缝，容易发生水的 回流。 回流。产生容积损 失。
减漏环
减漏环
五、轴封装置
泵轴穿出泵壳时，在轴与壳之间存在着间 隙，如不采取措施，间隙处就会有泄漏。 当间隙处的液体压力大于大气压力(如单吸 式离心泵)时，泵壳内的高压水就会通过此 间隙向外大量泄漏；当间隙处的液体压力 为真空(如双吸式离心泵)时，则大气就会 ( ) 从间隙处漏入泵内，从而降低泵的吸水性 能。为此，需在轴与壳之间的间隙处设置 密封装置，称之为轴封。目前，应用较多 的轴封装置有填料密封、机械密封。
第二节 抽水装置及抽水过程
轴流泵枢纽（嘉兴市） 轴流泵枢纽（嘉兴市）
设计者：2000届毕业生
第二节 抽水装置及抽水过程
轴流泵枢纽（嘉兴市） 轴流泵枢纽（嘉兴市）
设计者：2000届毕业生
第二节 抽水装置及抽水过程
轴流泵枢纽（盐官排涝枢纽） 轴流泵枢纽（盐官排涝枢纽）
第三节 叶片泵的工作原理与构造
本课程的重点
1、水泵的定义； 2、水泵的分类（叶片泵、离心泵）； 3、离心泵的主要组成及各部分的作用。
作业school 作业school assignmen
1、自学 自学P12~22； 自学 ； 2、写出下列水泵型号的意义及说明 、写出下列水泵型号的意义及说明； (1) 700ZLB-70A (2) 14ZLB-70 (3) 900ZLQ-85 (4) 350HW-8、 650HW-10C、650HL-13 (5) IB50-32-125、IS50-32-125、250Sh-40
IS型图 IS型图
S型单级双吸离心泵
产品概述
S型泵是单级双吸，卧 式中开离心泵，供输送清 水或物理化学性质类似于 水的其它液体之用。输送 液体的温度不超过80℃， 适合于工厂、矿山、城市、 电站、农田排灌和各种水 利工程。 型号意义：
1第一章 泵与风机的叶轮理论
课堂提问
对叶轮中轴向旋涡运动描述正确的是（ ）
轴向旋涡运动属于圆周运动，它会引起叶片非工作面的圆 周速度增大，工作面的圆周速度减小；
轴向旋涡运动属于圆周运动，它会引起叶片非工作面的相 对速度增大，工作面的相对速度减小； 轴向旋涡运动属于相对运动，它会引起叶片非工作面的相 对速度增大，工作面的相对速度减小；
泵与风机 （Pump & Fan）
第一章 泵与风机的叶轮理论
本章要求
离心式泵与风机:
了解离心式泵与风机的叶轮理论； 理解并掌握流体在叶轮中的运动规律、速度三角 形；
重点掌握能量方程式的分析、叶片出口安装角对 理论能头的影响，有限叶片叶轮中流体的运动；
轴流式泵与风机:
理解流式泵与风机的基本原理、能量方程、基本 形式。
HT 0
v2 v2m
w2
2a,min
u2
出口安装角对理论扬程的影响
H T u2 (u2 v2 m cot 2 a ) g
2、β
2a=90°（径向式叶片）
cot 2 a 0
v
' 2
' w2
HT
2 u2 g
2a
u2
出口安装角对理论扬程的影响
分析条件：相同叶轮内外径、转速、叶片进口安装角、流量
H T
u2 (u2 v2 m cot 2 a ) g
出口安装角对理论扬程的影响
H T u2 (u2 v2 m cot 2 a ) g
u2 v2 m
1、β2a<90°（后弯式ຫໍສະໝຸດ 片）cot 2 a ,min
此时
H T
3、β
2a>90°（前弯式叶片）
离心泵的工作原理
离心泵的工作原理离心泵是一种常见的流体输送设备，广泛应用于工业领域。
它通过旋转叶轮产生离心力，将液体从低压区域吸入，然后通过离心力将液体推向高压区域，实现液体的输送。
下面将详细介绍离心泵的工作原理。
1. 离心泵的结构离心泵主要由泵体、叶轮、轴、轴承和密封装置等组成。
泵体通常为圆柱形，内部设有吸入口和排出口。
叶轮位于泵体内部，通过轴与机电相连，当机电启动时，叶轮开始旋转。
2. 离心力的产生当叶轮旋转时，液体被吸入泵体的吸入口，并被叶轮的叶片推向离心方向。
由于叶轮的高速旋转，液体在叶轮上受到离心力的作用，产生向外的推力。
这个推力就是离心泵工作的关键。
3. 吸入过程在离心泵启动时，叶轮旋转产生的离心力使液体从吸入口进入泵体。
由于离心力的作用，液体在叶轮上产生高速旋转运动，并被推向泵体的排出口。
4. 排出过程液体在叶轮上旋转时，叶轮的形状和叶片的角度使液体获得更高的动能。
液体随后进入泵体的排出口，并通过管道输送到目标位置。
在输送过程中，液体的压力逐渐增加，达到所需的输送压力。
5. 密封装置为了防止液体泄漏，离心泵通常配备了密封装置。
密封装置可以是机械密封或者填料密封。
机械密封通过轴封和密封环来阻挠液体泄漏，填料密封则通过填充密封材料来实现。
6. 应用领域离心泵广泛应用于工业领域，用于输送各种液体，如水、石油、化学品等。
它在供水、排水、农业灌溉、石油化工、电力等领域都有重要的作用。
7. 总结离心泵通过旋转叶轮产生离心力，将液体从低压区域吸入，然后通过离心力将液体推向高压区域，实现液体的输送。
它的工作原理简单而有效，广泛应用于各个行业。
在选择离心泵时，需要根据具体的工作条件和要求来选择合适的型号和规格。
泵的基本知识
泵的基本知识第一章泵的定义和选型第二章离心泵的工作原理、结构和性能参数第三章泵的汽蚀第四章泵的检验与试验第五章泵的运行特性与维护第一章泵的定义和选型第一节泵的定义泵是一种将能量传递给被抽送的液体，使其能量增加，从而达到抽送液体目的的机器。
能量传递的形式有：（1）原动机泵的机械能传递给它所抽送的液体，使液体的机械能（液体的位能、压能及动能）增加，从而使被抽送液体克服管路中的阻力，从低能量（位能及压能较低）的液源经过管路流向高能量（位能及压能较高）液体的地方。
这种形式比较常见。
（2）泵把液流A的能量传递给液流B，当这两股液流流过泵的时候，液流A的能量减小，液流B的能量增大，两股液流混在一起流出泵，达到抽送液流B的目的。
这种泵称为射流泵。
（3）泵把一股液流中的能量集中到部分液流中，使这部分液流的能量增大，以达到抽送部分液流的目的。
第二节泵的选型一、泵的类型单吸泵、双吸泵单级泵、多级泵蜗壳式泵、分段式泵离心泵立式泵、卧式泵屏蔽泵、磁力驱动泵高速泵叶片式泵单级泵、多级泵旋涡泵离心旋涡泵混流泵泵轴流泵柱塞（活塞）泵、隔膜泵电动泵往复泵计量泵容积式泵蒸汽泵其它类型泵——喷射泵、空气升液泵、电磁泵二、化工装置对泵的要求（1）必须满足流量、扬程、压力、温度、汽蚀余量等工艺参数的要求。
（2）必须满足介质特性的要求：①对输送易燃、易爆、有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如屏蔽泵、磁力驱动泵、隔膜泵等。
②对输送腐蚀性介质的泵，要求过流部件采用耐腐蚀材料。
③对输送含固体颗粒介质的泵，要求过流部件采用耐腐蚀材料，必要时轴封应采用清洁液体冲洗。
（3）必须满足现场的安装要求。
①对安装在有腐蚀性气体存在场合的泵，要求采取防大气腐蚀的措施。
②对安装在室外环境温度低于-20℃以下的泵，要求考虑泵的冷脆现象，采用耐低温材料。
③对于安装在爆炸区域的泵，应根据爆炸区域等级，采用防爆电机。
（4）对于要求每年一次大检修的工厂，泵的连续运转周期一般不应小于8000小时。
泵第一章习题12
ρQT (c 2∞ r2 cos α 2 − c1∞ r1 cos α 1 )
1 ω (c 2∞ r2 cos α 2 − c1∞ r1 cos α 1 ) g
u = rω
cu∞ = c∞ cos α
H T∞ =
1 (u2c2u∞ − u1c1u∞ ) g
5. 简述汽蚀发生的过程， 简述汽蚀发生的过程，并说明其危害？ 并说明其危害？ 答：汽蚀发生的过程：当叶轮入口附近最低压力小于该处温度下被输送液体的饱和蒸汽 压时，液体在叶轮入口就要气化，同时溶解在该液体中的气体逸出，形成大量小汽泡， 当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡 会凝结溃灭形成空穴，瞬间内，周围的液体以极高的速度向空穴冲击，造成液体互相撞 击，阻碍液体正常流动。如果这些汽泡在叶道壁面附近溃灭，则周围的液体以极高频率 连续撞击金属表面，造成金属材料的机械剥落和电化学腐蚀； 汽蚀发生的危害： （1） 产生振动和噪声； （2） 降低泵的性能； （3） 破坏过流部件。 6. 怎样提高离心泵抗汽蚀能力？ 怎样提高离心泵抗汽蚀能力 答： 提高离心泵抗汽蚀能力的措施： （1） 提高吸入装置的有效汽蚀余量：增加吸入罐液面的压力；减小泵的安装高度；减 小泵的吸上真空度；减小泵吸入管路的阻力损失；降低液体的饱和蒸气压； （2） 提高泵本身抗有效汽蚀性能：改进泵入口的结构设计；采用双吸式叶轮；采用前 置诱导轮；采用抗汽蚀材料。
习题
3 1. 某离心泵输送密度为 800kg／ 800kg／m 的油品， 的油品，实测到泵出口压力表读数为 147100Pa， 147100Pa，入 3
口真空表读数为 300mm 汞柱， 两表测点的垂直距离( 吸入管与排出管直径相 汞柱， 两表测点的垂直距离(表位差) 表位差)为 0.5m， 0.5m， 同。试求泵的实际扬程。 试求泵的实际扬程。 解：
离心泵习题答案
离心泵习题答案《泵和压缩机》姬忠礼主编习题参考答案第一章离心泵3⎛N ⎫147100-300⨯0. 13332⨯10 2⎪1、解：H =(Z -Z ) +p 2-p 1+v 22-v 12=0. 5(m )+⎝m ⎭+0=13. 66(m )21γ2g ⎛N ⎫800⨯9. 8 3⎪⎝m ⎭2、解：N =ρgHQ =1000⨯9. 8⨯136⨯5. 7=7596.96(KW)η=ηm ⨯ηv ⨯ηh =ηh =ηηm ⨯ηvN 7596. 96==77% N a 9860=0. 77048=91%0. 92⨯0. 92P A -P V-∑h A -S -[NPSH T ]=0-2-4. 4=-6. 6(m ) , 而该泵的安装高度为ρg3、解:1)Z g =[]－8m ，小于该泵的最大允许安装高度（－6.6m ），所以该泵能正常吸入。
2）下降1.4m ，泵开始汽蚀。
3）转速提高2900r/min后，由汽腐蚀相似定律可知：(NPSH T ),⎛n ' ⎫2⎪=NPSH T ⨯ =-4. 4⨯2=-17. 6。
所以，泵不能正常吸入。
n ⎪⎝⎭ Q 90==3. 185S 3600⨯⨯3. 14⨯0. 12424、解：c s =∑h A -Sl 吸c s 23. 2+8+16+2. 2+1. 83. 1852=λ⋅⋅=0. 22⨯⨯=3. 553md 2g 0. 12⨯9. 8[]c s 23. 1852z g =[H S ]--∑h A -S =6. 2--3. 553=2. 13m2g 2⨯9. 8即河水最低液面距泵轴轴心距为2.13米。
5、解：由相似公式：Q n Q ' ⋅n 52. 5⋅1450'' =' → n ===2175Q n Q 35H n 2H '=() H =→H ' n ' 'n62=139. 5m 2N n 3N '=() N =→ N ' n ' 'n=7. 6=25. 65KW6、解：由切割定律，叶轮外径切割后：' ' ' D 2D 2D 2' 2'Q =Q ⋅，H =H ⋅() , N =N ⋅() 3, η’=ηD 2D 2D 2'即：Q ’=0.945Q ；H ’=0.893H；N ’=0.844N; η’=η分别求得各参数为：7、解：由单吸多级离心泵的比转数计算公式求得该离心泵的比转数为：该泵属于低比转数泵；2）泵在1450r/min下运转时，由相似公式Q ⋅n ' 64⋅1450Q n ' m 3 Q ===32=→n 2900Q ' n 'H n 2H '=() H =→H ' n ' 'n2280=70m 2（此题不用计算，可直接判断。
离心泵设计本科毕业论文
离⼼泵设计本科毕业论⽂i⽬录第⼀章离⼼泵的概论 (1)1. 1 离⼼泵的基本构造 (1)1. 2 离⼼泵的过流部件 (2)1. 3 离⼼泵的⼯作原理 (2)1. 4 离⼼泵的性能曲线 (3)第⼆章离⼼泵的应⽤ (5)2. 1 离⼼泵在⼯业⼯程的应⽤ (5)2. 2 离⼼泵在给⽔排⽔及农业⼯程中⽤ (6)2. 3 离⼼泵在航空航天和航海⼯程中的应⽤ (7)2. 4 离⼼泵在能源⼯程中的应⽤ (9)第三章离⼼泵的拆装 (11)3. 1 离⼼泵的结构图 (11)3. 2 离⼼泵⼀般拆卸步骤 (11)3. 3 离⼼泵的拆卸顺序 (11)3. 4 离⼼泵拆卸注意的事项 (12)3. 5 离⼼泵的装配 (12)第四章常见故障原因分析及处理 (13)4. 1 离⼼泵启动负荷 (13)4.2 泵不排液 (13)4.3 泵排液后中断 (13)4. 4 流量不⾜ (13)4. 5 扬程不够 (13)4. 6 运⾏中功耗⼤ (14)4. 7 泵振动或异常声响 (14)4. 8 轴承发热 (14)4. 9 轴封发热 (15)4. 10 转⼦窜动⼤ (15)4. 11 发⽣⽔击 (15)4. 12 机械密封的损坏 (15)4. 13 故障预防措施 (18)⼩结 (19)致谢 (20)参考⽂献 (21)第五章英⽂翻译 (22)ii1第⼀章离⼼泵概论1.1离⼼泵的基本构造离⼼泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。
图1.1 离⼼泵（1）叶轮是离⼼泵的核⼼部分，它转速⾼出⼒⼤，叶轮上的叶⽚⼜起到主要作⽤，叶轮在装配前要通过静平衡实验。
叶轮上的内外表⾯要求光滑，以减少⽔流的摩擦损失。
（2）泵体也称泵壳，它是⽔泵的主体。
起到⽀撑固定作⽤，并与安装轴承的托架相连接。
（3）泵轴的作⽤是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。
（4）轴承是套在泵轴上⽀撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。
离心泵的定义及工作原理
离心泵的定义及工作原理离心泵是一种常见的机械泵，它利用转子的离心力将液体从低压区域抽离并将其推向高压区域。
离心泵主要由进口、出口、转子、叶轮、轴、轴承和密封装置等组成。
它是一种高效能、无脉动、耐污染的泵类，广泛应用于供水、供暖、空调、石油、化工、冶金、电力、食品加工和医药等行业。
离心泵的工作原理如下：1.入口：离心泵的入口通常位于泵体的中间部分，并与液体源相连接。
液体进入离心泵之后，首先经过进口接头，然后进入泵体的蜗壳。
2.蜗壳：蜗壳是离心泵的一个重要组件，它的主要作用是改变液体的流动方向。
蜗壳通常呈螺旋形状，可以将液体从水平方向引导到垂直方向。
在蜗壳的作用下，液体被引导到离心泵的叶轮。
3.叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，它由一系列叶片组成。
当液体通过叶轮时，叶轮的旋转将液体快速旋转，并生成离心力。
离心力的作用下，液体从叶轮的中心向外辐射，形成一种高速旋涡。
叶轮通常由金属材料制成，具有较高的强度和耐磨性。
4.出口：出口是离心泵的出口通道，通过它，离心泵将液体推向高压区域。
在液体通过叶轮后，将进入出口接头，然后通过出口管道进入高压区域。
5.密封装置：离心泵的密封装置用于防止液体泄漏。
它通常由轴封和填料密封两种形式组成。
轴封是一种安装在转子轴和泵体之间的装置，它防止液体从轴与泵体之间泄漏。
填料密封则是将一种填料材料填充在轴与泵体的间隙中，形成一个密封层，阻止液体泄漏。
离心泵工作时，液体从进口进入泵体，然后通过蜗壳引导到叶轮。
叶轮的旋转使液体产生离心力，将液体从叶轮的中心向外推送，并通过出口推向高压区域。
离心泵的工作原理可以简化为以下几个步骤：1.吸入过程：叶轮旋转时会产生一个低压区域，使液体从进口进入泵体。
2.加速过程：液体进入叶轮后，在叶轮的旋转作用下，液体加速旋转。
3.离心过程：叶轮旋转形成的离心力将液体从叶轮的中心区域向外推送，形成高速旋涡。
4.退出过程：经过叶轮的离心作用，液体从出口被推送到高压区域。
离心泵计算题(解密)
u2Cu2∞
= 18.1m
当理论流量 QT∞=28.8m3/h 时，同样可求得
C'r2
=
2.24m
/
s
，
H
' T∞
= 14m
（2）由上述公式可以看出，随着 QT 的增加， Cr2 变大， Cu2 减小， HT∞ 减小
【1-6】有一离心泵，叶轮外径 D2=220mm，叶轮出口宽度 b2=10mm，叶片出口角
各为多少？（2）按比例画出出口速度三角形，并定性分析
Cr2，Cu2
与
QT∞
，
HT∞ 间的对应关系。
解：（1）对于此泵而言， u2
=
πD2 n 60
=
π
× 0.182 ×1450 60
= 13.81m / s
当理论流量 QT∞=7.2m3/h 时，
Cr2
= QT∞ πD2b2τ 2
=
7.2 / 3600
由于吸入管与排出管直径相同，所以 CA= CB，
∑ hAB = hs + hd = 1+ 25 = 26m 。
代入上式，求得
∑ H
=
PB − PA ρg
+
ZB
−ZA
+
h AB
=
1549409.7 −196133 850× 9.8
+18 − 8 + 26
= 198.5m
则泵需要提供的实际扬程为 198.5m 水柱。
H
=
PB − PA ρg
+
C
2 B
−
C
2 A
2g
+
ZB
−ZA
=
第二章流体输送机械
力，而且可以较好的消除轴向推
力。
二．离心泵主要构件的结构及功能
2．泵壳 呈蜗牛壳状
思考：泵壳的主要作用是什么？ ①汇集液体，并导出液体； ②能量转换装置（动能变静压能）
3．导轮 请点击观看动画
为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞，在叶 轮与泵壳之间有时还装有一个固定不动的带有叶 片的圆盘，称为导轮。导轮上的叶片的弯曲方向 与叶轮上叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好 与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵 壳的通道内平缓的改变方向，使能量损失减小， 使动能向静压能的转换更为有效。
泵轴
思考： 为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？ 答案见后面的内容
吸入导管
压出导管
泵壳
叶轮
底阀
一、离心泵构造及工作原理
2、离心泵的工作原理
思考： 流体在泵内都获得了哪几种能量？ 其中哪种能量占主导地位？ 请点击观看动画
答案：动能和静压能，其中静压能占主导
思考：泵启动前为什么要灌满液体
气缚现象 请点击观看动画
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。
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止
逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于
开停车和调节流量。
u2
u u 1 2 2 2 r2 r1 2 2
2 2
2 1
w1
1
c1
u
理论压头H
在1与2之间列伯努利方程式，得：
H
2 p 2 p1 c 2 c12 g 2g
力。
二．离心泵主要构件的结构及功能
2．泵壳 呈蜗牛壳状
思考：泵壳的主要作用是什么？ ①汇集液体，并导出液体； ②能量转换装置（动能变静压能）
3．导轮 请点击观看动画
为了减少液体直接进入蜗壳时的碰撞，在叶 轮与泵壳之间有时还装有一个固定不动的带有叶 片的圆盘，称为导轮。导轮上的叶片的弯曲方向 与叶轮上叶片的弯曲方向相反，其弯曲角度正好 与液体从叶轮流出的方向相适应，引导液体在泵 壳的通道内平缓的改变方向，使能量损失减小， 使动能向静压能的转换更为有效。
泵轴
思考： 为什么叶片弯曲？ 泵壳呈蜗壳状？ 答案见后面的内容
吸入导管
压出导管
泵壳
叶轮
底阀
一、离心泵构造及工作原理
2、离心泵的工作原理
思考： 流体在泵内都获得了哪几种能量？ 其中哪种能量占主导地位？ 请点击观看动画
答案：动能和静压能，其中静压能占主导
思考：泵启动前为什么要灌满液体
气缚现象 请点击观看动画
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。
为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止
逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于
开停车和调节流量。
u2
u u 1 2 2 2 r2 r1 2 2
2 2
2 1
w1
1
c1
u
理论压头H
在1与2之间列伯努利方程式，得：
H
2 p 2 p1 c 2 c12 g 2g
泵与压缩机知识题
《泵与压缩机》综合复习资料第一章 离心泵、问答题1 •离心泵的扬程是什么意义？其单位是什么？样本上常用单位是什么？两者的关系是什 么？2 •离心泵的主要过流部件是哪些？ 对它们的要求是什么?3 .离心泵开泵前为什么要灌泵？4 . Hw 与哪些因素有关？为什么说它与介质性质无关？ 5. H T 2 2 2 2 2 2 U 2 U1W 1 W 2 C 2 C 121122二中哪些是静扬程？ 2 2 2由什么作用产生的？哪些是动扬程？6•什么叫反作用度？反作用度大好还是小好？离心泵的反作用度与什么参数有关？前弯、 径向及后弯叶片的反作用度如何？7 .离心泵中主要是哪种叶片？为什么？ 供2大致范围是多少？8.汽蚀的机理如何？有何危害？ 9•如何判别是否发生了汽蚀？10 •如何确定离心泵的几何安装高度？11 .常减压装置中减压塔的基础为什么比常压塔基础高？ 12 •如何从装置方面防止汽蚀发生？生产操作中要注意哪些问题?生？14 .离心泵有几条特性曲线？各特性曲线有何特点、有何用途？ 15 .离心泵开泵前要关闭出口阀，为什么？16 .离心泵中主要有哪些损失？各影响哪些工作参数？17 •介质密度对离心泵的 H 、Q 、N 、耳四个参数中的哪些有影响？在生产中如何注意该种 影响？ 18 •离心泵中流量损失产生在哪些部位？流量损失与扬程有无关系？用曲线图表示。
19 •离心泵中机械损失由哪几部分组成？ 20 .写出离心泵效率的表达式。
它与 n 、n 、n m 有何关系？13 •用 h a2小P s C sP v 禾廿P AZ gh f两式说明如何防止汽蚀发fA S21 •输送粘度较大的液体时离心泵的H、Q、N、n、d h r如何变化？22 .写出离心泵相似定律的表达式。
23 .什么叫离心泵的比例定律？写出比例定律的表达式。
24 •切割定律是在什么近似条件下得来的？切割定律的表达式。
25 .切割抛物线与相似抛物线有何区别？26 .离心泵叶轮外径切割有无限制，一台泵叶轮切割量的大小受什么参数限制？27 .离心泵的比转数n s是一个什么参数，表达式如何？28 •试证明一台离心泵转速由n变为n后其比转数不变。
离心泵 工作原理
离心泵工作原理
离心泵是一种常见的流体输送设备，它通过转子的旋转产生离心力来提供流体的压力，实现流体的输送。
离心泵主要由转子、定子和进出口等部件组成。
当离心泵开始工作时，液体从进口流入泵体。
随着转子高速旋转，液体被离心力推向转子的外侧，同时在叶片的作用下被挤压和加速。
液体在离心力和叶片作用下形成高速旋转的涡流，这个涡流将将液体从转子的吸入端推流至排出端。
液体在离心力和动能的作用下不断增加压力和速度。
当液体被排到出口时，离心力的作用逐渐减弱，而阻力逐渐增大。
液体在离心泵的排出口形成高压区域，并通过出口通道被推送到管道或其他设备中。
此时，液体的压力将达到离心泵的扬程。
离心泵的工作过程中，需要保持一定的泵头（即液体的扬程）。
这是因为泵头与泵的叶轮直径、叶片数、转速等参数有关。
通过合理设计这些参数，可以使离心泵在给定工况下提供所需的扬程和流量。
此外，离心泵还可以通过调整转速或使用可调节叶轮来改变其工作状态，从而提供不同扬程和流量的输送能力。
总之，离心泵利用转子的旋转产生的离心力，通过加速和压缩液体来实现流体的输送。
其工作原理简单可靠，并广泛应用于工业领域的流体输送和循环系统中。
1 离心泵的基本构造及工作原理
❖ （4）叶轮须作平衡试验。
❖ 课堂总结： ❖ 1.掌握叶轮的作用和结构，闭式叶轮、半开式叶轮、
开式叶轮的适用场合。 ❖ 2.了解单吸叶轮和双吸叶轮的区别、叶轮的材料以
及要求。 ❖ 课后作业： ❖ 离心泵的叶轮形式有几种？各适用于什么介质？
基本结构
7—填料压盖； 8—填料环；9—填料； 10—悬架轴承部件
离心泵的基本构造及工作原理
图1.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环；
6—泵壳上减漏环； 7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填料套； 13—填料环； 14—填料；
和半开式叶轮三种形式。 ❖ A.闭式叶轮:两侧都有盖板的叶轮，如图1.3（a）
所示。这种叶轮应用最广，抽送清水的离心泵， 多采用装有6～12个叶片的闭式叶轮，它具有较 高的扬程和效率。 ❖ B.开式叶轮：只有叶片没有盖板的叶轮，如图 1.3（b）所示。 ❖ C.半开式叶轮：只有后盖板没有前盖板的叶轮， 如图1.3（c）所示。在抽送含有悬浮物的污水时， 为了避免堵塞，离心泵常采用开式或半开式叶轮， 这种叶轮叶片少，一般仅为2～5片，但水泵效率 较低。ຫໍສະໝຸດ 图1.3（a）（b）（c）
❖ （2）按叶轮的吸液方式不同可分为：单吸式 叶轮和双吸式叶轮两种。
❖ A.单吸式叶轮：单侧吸液，叶轮的前盖板与 后盖板呈不对称状，如图1.4所示，泵内产生 的轴向力方向指向进水侧，单级单吸离心泵 才采用这种叶轮型式。
❖ B.双吸式叶轮：两侧进液，叶轮盖板呈对称 状，如图1.5所示，相当于两个背靠背的单吸 式叶轮装在同一根转轴上并联工作。由于双 侧进水，轴向推力基本上可以相互抵消，双 吸离心泵采用双吸式叶轮。
❖ 课堂总结： ❖ 1.掌握叶轮的作用和结构，闭式叶轮、半开式叶轮、
开式叶轮的适用场合。 ❖ 2.了解单吸叶轮和双吸叶轮的区别、叶轮的材料以
及要求。 ❖ 课后作业： ❖ 离心泵的叶轮形式有几种？各适用于什么介质？
基本结构
7—填料压盖； 8—填料环；9—填料； 10—悬架轴承部件
离心泵的基本构造及工作原理
图1.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环；
6—泵壳上减漏环； 7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填料套； 13—填料环； 14—填料；
和半开式叶轮三种形式。 ❖ A.闭式叶轮:两侧都有盖板的叶轮，如图1.3（a）
所示。这种叶轮应用最广，抽送清水的离心泵， 多采用装有6～12个叶片的闭式叶轮，它具有较 高的扬程和效率。 ❖ B.开式叶轮：只有叶片没有盖板的叶轮，如图 1.3（b）所示。 ❖ C.半开式叶轮：只有后盖板没有前盖板的叶轮， 如图1.3（c）所示。在抽送含有悬浮物的污水时， 为了避免堵塞，离心泵常采用开式或半开式叶轮， 这种叶轮叶片少，一般仅为2～5片，但水泵效率 较低。ຫໍສະໝຸດ 图1.3（a）（b）（c）
❖ （2）按叶轮的吸液方式不同可分为：单吸式 叶轮和双吸式叶轮两种。
❖ A.单吸式叶轮：单侧吸液，叶轮的前盖板与 后盖板呈不对称状，如图1.4所示，泵内产生 的轴向力方向指向进水侧，单级单吸离心泵 才采用这种叶轮型式。
❖ B.双吸式叶轮：两侧进液，叶轮盖板呈对称 状，如图1.5所示，相当于两个背靠背的单吸 式叶轮装在同一根转轴上并联工作。由于双 侧进水，轴向推力基本上可以相互抵消，双 吸离心泵采用双吸式叶轮。
离心泵的定义及工作原理
离心泵的定义及工作原理引言概述：离心泵是一种常见的流体输送设备，广泛应用于工业生产和民用领域。
本文将介绍离心泵的定义以及其工作原理，以匡助读者更好地了解和应用离心泵。
一、离心泵的定义1.1 离心泵的概念离心泵是一种利用离心力将液体输送到高处的机械设备。
它通过旋转叶轮产生离心力，使液体产生压力，从而实现液体的输送。
1.2 离心泵的分类离心泵可以根据其结构和用途进行分类。
按照结构可分为单级离心泵和多级离心泵；按照用途可分为给水泵、排水泵、化工泵等。
1.3 离心泵的特点离心泵具有结构简单、体积小、分量轻、运行平稳、流量大、压力稳定等特点。
它适合于输送清水、污水、化工液体等不同介质。
二、离心泵的工作原理2.1 叶轮的作用离心泵中的叶轮是关键部件，它通过旋转产生离心力，将液体推向泵体出口。
叶轮的形状和叶片数目会影响泵的性能和效率。
2.2 吸入过程当离心泵启动时，叶轮旋转产生的离心力使液体从进口处进入泵体。
液体通过进口管道进入泵体，并被叶轮吸入。
2.3 推出过程叶轮旋转后，液体受到离心力的作用，被推向泵体的出口。
叶轮的旋转速度和叶片的形状会影响液体的流速和压力。
三、离心泵的工作过程3.1 吸入阶段当离心泵启动后，液体被吸入泵体，并通过叶轮的旋转形成离心力。
离心力使液体产生压力，并推向泵体的出口。
3.2 压力增加阶段随着叶轮的旋转速度增加，离心力逐渐增大，液体的压力也随之增加。
液体被推向泵体出口时，压力逐渐增大，形成流体的流动。
3.3 流体排出阶段当液体通过泵体的出口时，压力达到最大值，液体被排出泵体。
此时，液体的能量被转化为压力能，从而实现液体的输送。
四、离心泵的应用领域4.1 工业领域离心泵广泛应用于工业生产中，如给水系统、冷却循环系统、化工流程等。
它可以输送各种介质，满足不同工艺要求。
4.2 民用领域在民用领域，离心泵被用于供水系统、排水系统、空调系统等。
它能够提供稳定的流量和压力，满足日常生活和建造设施的需求。
泵与压缩机课程教学(自学)基本要求.
《泵与压缩机》课程教学（自学）基本要求编者：王振波作业第一章作业题1-1．一台离心泵从开口水池内吸水，其装置如题1图所示，H g1=4.4m，吸入管直径d1=0.1m。
设泵的流量为34m3/h，吸入管内摩擦阻力系数为λ=0.02，吸入管总当量长度为18m。
试计算输水时，泵入口处真空表的读数为多少mmHg(1mmHg=133.322Pa)？其绝对压力为多少mmH2O(1mmH2O=9.80665Pa)？题1图1-3．设某离心水泵流量Q=0.025m3/s，排出管压力表读数为323730Pa，吸入管真空表读数为39240Pa，表为差为0.8m。
吸入管直径为100mm，排出管直径为75mm。
电动机功率表读数为12.5kW，电动机效率为0.93。
泵与电动机采用直联。
试计算离心泵的轴动率、有效功率和泵的总效率。
1-4．某输送油品德离心泵装置如题4图所示，试计算泵需要提供的实际扬程。
已知：油品密度为850kg/m3；罐Ⅰ内压力p1=196133Pa(绝)；罐Ⅱ内压力p2=176479.7Pa(绝)；H1=8m，H2=14m，H3=4m；吸入管内损失h s=1m，排出管损失h d=25m，经过加热炉时的压降Δp=1372930Pa；吸入管与排出管管径相同。
题4图1-14．有一离心水泵，当转速n=2900r/min时，流量Q=9.5m3/min，扬程H=120m。
另有一台与此泵相似的离心水泵，流量Q=38 m3/min，扬程H=80m，问叶轮的转速应为多少？1-17．已知离心水泵的性能参数如同题13，试分别计算：（1）转速n不变(2900r/min)，将叶轮外径D2切割到208mm，求各对应点的参数并绘出性能曲线。
（2）若要求工作点为Q=40m3/h，H=50m，问此时泵的叶轮应切割到多少？是否在允许切割范围内？1-21．某离心油泵装置如题21图所示。
已知罐内油面压力p A与油品饱和蒸汽压力p v相等，该泵转速n=1450r/min，最小汽蚀余量Δh r=k0Q2，吸入管内流动阻力损失h f=k1Q2，试求：（1）当H g1=8m，Q=0.5m3/min时，泵的[Δh]=4.4m，吸入管路阻力损失h f=2m，此时泵能否正常吸入?（2）保持Q=0.5m3/min时，液面下降到什么位置泵开始发生汽蚀？（3）当H g1=4m时，若保证泵安全运转，泵的最大流量为多少？(设此时k0，k1不变)（4）若将泵的转速提高到nˊ=2900r/min，还能否正常吸入？题21图1-29．某水泵运行时的参数为：扬程H=35m，流量Q=10m3/h，转速n=1440r/min。
离心泵系统
离心泵系统引言离心泵的使用范围很广，在农田排灌、城市和工业排水、原子能发电、舰艇的喷水推进、火箭的燃料供给等方面都有很重要的应用。
尤其在石油和化工工业中应用更为广泛，比如在输油管路、泵站、海上平台的应用，故离心泵被称为输油管线的心脏。
据现场调查，海上平台小型泵(离心泵)数量大、类型多、维修频繁。
泵在长期工作中，受到不同程度的损坏，部分性能已经达不到原设计的要求，如果不断更换新泵，必将大大增加使用成本，所以必须进行维修。
各种离心泵经过维修或更换配件后，能否达到原设计能力．其性能参数是否满足使用要求，除按标准维修外，还应作性能试验，以检测维修效果从而判定泵的维修质量。
同时，为了泵工作和运行的需要，在新出厂或维修后出厂的泵，都必须随泵配有性能标准。
对于缺乏原始设计资料的泵，则需要通过试验来测定其性能。
对新设计的泵需要进行型式试验确定其性能是否满足设计要求。
因此，需要设计泵试验系统。
该试验系统就是针对维修离心泵进行性能检测而设计的，同时兼顾到新泵的型式试验和出厂检验的要求。
其通过对泵性能参数的采集、计算来判定离心泵的性能是否恢复到工作要求，从而确定维修泵的工作参数。
由于维修泵的型号较多，因此，需要建立应用范困较大的泵试验系统，满足不同型号维修泵的性能试验，作为泵维修质量评定和验收的依据。
该试验系统通过自动采集流量、出口压力、消耗电流等参数，经过计算机处理，按照有关国家标准，给出有关的离心泵的性能标准和检测报告。
试验人员可以根据这些性能标准和测试结果来判定该试验离心泵的性能情况。
达到使用要求的离心泵则可以继续使用，达不到的则不能继续使用，进行再维修或考虑更换新泵。
第一章离心泵系统的工艺与传感选型1.1小流量离心泵测试装置小流量离心泵测试装置主要完成直八增压泵RLB-5、直九增压泵RLB-12、卡型机输油泵三种离心泵的测试，测试内容及条件如表1所示。
表1小流量离心泵测试装置测试内容及条件根据三种离心泵的流量测试条件，流量传感器选用涡轮流量传感器，通径为10mm，流量范围200～1200L/h，型号为LWGY-10A，可以涵盖所有测试点的流量测试。
- 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、"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、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)。
之比，衡量泵泄漏程度的大小。0.93~0.98
hv
Q QT
QT q（流量之比） QT
返P76
容积损失是由于液体 在泵内的内漏（窜流） +外漏=q引起的。其中 窜流是主要的。
⑵ 水力效率hh：指有效扬程与理论扬程之比
，衡量流动损失所占比例。
hh
H HT
HT
Hf Hsh（扬程之比） HT
水力损失(也称泵内阻力损失)含两部分： ① 摩擦阻力损失Hf：液体在流道中的沿程阻 力损失和局部阻力损失。
效率：69%
扬程：20m
电动机功率：3kW
允许吸上真空度：7m 质量：
出厂编号：
出厂日期： 年 月 日
1．离心泵吸入室、叶轮和 排出室相应有何作用？
（形成一定真空，引液体入叶 轮；将机械能转化成液体的动 能及压能；减速增压，将液体 动能转为压能。）
2．下列概念相同或相近的 有。
A．总能头；B．扬程； C．轴功率；D．有效功率； E．输入功率；F．输出功率 （A-B，C-E，D-F）
3．叶片数目对离心泵理论压头影响
实际叶轮片数有限，泵工作时叶轮流道中会
产生一个相对轴向涡流。 使HT＜HT∞。
HT HT（ - 滑移系数）
返P76
的计算较繁。叶
轮叶片数通常为6～12
片，而 值一般为0.5
～0.9。叶片数Z越大
时， 值就越大，HT
就越接近于 HT∞。
叶轮流道中的轴向涡流运动
四、叶片类型对理论扬程的影响
一致叫无冲击工况，此时没有冲击损失，对
应的排量叫设计流量Qd（最优排量Q优）。
⑶ 机械效率hm：指水力功率与轴功率之比，
衡量机械摩擦损失的大小。0.9~0.95
hm
Nh N
N
Nm N
⑷ 泵效率h：指有效功率与轴功率之比，即
泵的总效率，衡量泵工作的经济性。
h
Ne N
NeNh NhN
(
QH QT H
叶轮一侧进入。 ⑵ 双吸式：叶轮两侧都有吸入口，液体从两
侧进入叶轮，因而流量较大，轴向力基本平衡 。
S型双吸式中开泵 1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5密封环；6-轴套；7-联轴器；8-轴 承体；9-填料压盖；10-填料
2．按叶轮级数分类 ⑴ 单级泵：泵体中只装有1个叶轮。 ⑵ 多级泵：同一根泵轴上串装2个以上叶轮 ，可产生较高的能头。
dt
w2∞
b2
c2r∞ c2∞
a2
c2u∞ u2
QT (c2l2 c1l1) QT (c2r2 cosa2
c1r1 cosa1)
w
b1
w1∞ c1r∞
r2
l2 a2l1 a1r1c1ua∞1 c1∞
u1
由动量矩定理可知：质点系对某一轴线的动 量矩对时间的导数＝作用于该质点系诸外力对 该轴的力矩之和。而合外力矩就是驱动机输入 的力矩M0，所以：
H T
M 0w gQT
w gQT
QT (c2w2r∞2 cosac22r∞cc12∞r1 cosa1)
∵u H
w
g
rw
1 T g
b2 a2
(c2r2 cosa2 c1r1 cosa1) c2u∞ u2
a cu
(u2c2u
cuc1oc1sru2w（) 欧l2拉a2l1方a1br程11c1wu）a∞1∞1cu11rc∞1∞
⑴ 吸入室：处于叶轮进口前。作用是引液体 入叶轮。要求吸入室的流动损耗较小，液体流 入叶轮时速度分布较均匀。
⑵ 叶轮：作用是对液体做功。要求在流动损 失最小情况下液体获得较高能头。
⑶ 排出室：位于叶轮出口之后。作用是把从 叶轮流出来的液体收集起来，减速增压，以减 少蜗壳中的流动损失。
二、离心泵的分类 1．按液体吸入叶轮的方法分类 ⑴ 单吸式：叶轮只有单侧有吸入口，液体从
Nh gQT HT 返P78
式中：HT –理论扬程，指不考虑泵内流动损失（包括流体的粘 性造成的摩阻损失和泵的实际流量偏离设计流量所 造成的冲击损失）时，流经泵的液体获得的扬程， m；
QT –理论流量，指不考虑泵的转动部分和静止部分之间 的间隙所造成的流量损失时的流量，m3/s。
⑶ 有效功率Ne：指单位时间内泵出口液体所 获得的能量，即泵的输出功率。单位为kW。
单位：kW 或W
单位：无
1．流量Q 泵单位时间内排出的液体量称为泵的流量， 体积流量用Q表示，单位为m3/s或m3/h。
QV t
式中：V –被排出液体的体积，m3； t –排出液体的时间，s或h。
也可用质量流量G表示，单位为kg/s。二者关 系为：
G Q
式中： -液体密度，kg/m3。
2．扬程H 扬程不能简单理解为泵输送液体所能达到的 高度（m），而是位置能和流动阻力，以及静 压能和速度能的总和。
Hf
v2 2g
C1Q（2 C1为系数）
与Q的平方成正比。
② 冲击损失Hsh：液体进入叶轮和导轮时， 与叶片发生冲击而引起的能量损失。
Hsh C2 (Q Qd )（2 C2为系数）
也与Q的平方成正比。
返P76 返P90 返P101
返P112
冲击损失主要是液体进入叶轮或导轮时的
水力角与叶片结构角不一致而造成的。两角
T
)(
Nh N
)
h
vh
hh
m
另外还有汽蚀余量、比转速等参数，在后面 章节中介绍。
上述参数反映了离心泵的综合性能指标。一 般在泵的铭牌上都标出了这些参数的值。如IS 65-50-125型单级、单吸悬臂式离心泵铭牌为：
立式单级离心泵
型号：IS65-50-125
转速：2900r/min
流量：25m3/h
Ne
gQH
1000
⑷ 机械损失功率Nm：指叶轮外盘面与液体 之间、轴与填料密封件之间以及轴与轴承之间 的机械摩擦损失功率，其值为泵轴功率与水力 功率之差：
Nm N Nh 返P78
5．效率 效率即功率的利用率，反映损耗的大小。对 应不同的损耗，可用不同的效率来度量。
⑴ 容积效率hv：指实际流量Q与理论流量QT
叶片角直接用wb1或b2表示b1，w1不∞c1r再∞ 用A下标。
r2
l2 a2l1 a1r1c1ua∞1 c1∞
u1
2．欧拉方程
设叶轮的理论质量流量为QT，则dt时间内流
过叶轮液体的质量为QTdt，那么出、入口动 量矩的变化量为QTdt（c2∞l2－c1∞l1）。即mcl
对时间求导得：
QTdt(c2l2 c1l1)
一、离心泵的结构 在此从功用的角度来认识离心泵的主要构件
，即各主要部件起什么作用。而以结构的形状 与作用效能相关的分析则在本章后面叙述。
不同型号离心泵在个别零部件上会有差异， 在此仅以典型离心泵为例介绍其组成。
Hale Waihona Puke 1．离心泵系统的构成 通常是“低进高出”，入口有真空表，出口 有压力表。 要使离心泵能正常工作，必须将离心泵与吸 入和排出管汇等部分共同组成如图所示的泵系 统装置。
第一章 离心泵
1.1 离心泵的结构、分类及其性能参数 1.2 离心泵的工作原理 1.3 离心泵的汽蚀及预防措施 1.4 离心泵的特性曲线 1.5 相似理论在离心泵中的应用 1.6 离心泵的工作特性及工况调节 1.7 离心泵的主要零部件 1.8 离心泵的选用 1.9 离心泵的驱动方式
第一节 离心泵的结构、分 类及其性能参数
1．伯努利方程
理想状态下伯努利方程为：
H T
p2 p1
g
c22 c12 2g
（z2 z1）
M 0 QT (c2r2 cosa2 c1r1 cosa1)
另，驱动机输给叶轮的功率NT∞为：
NT M 0w（w -叶轮角速度）
理论上液体经叶轮获得的功率NT∞ 为：
NT gQT HT（ HT -叶片无穷的理论扬程）
理想情况下泵内无损失，驱动机功率NT∞＝ 液体获得的功率NT∞′，所以：
M 0w gQT HT
卧式泵
立式泵
三、离心泵的性能参数
流量Q
扬程H
转速n
功率N
效率h
表示泵 在单位时间 内排出的液 体量。
单位：m3/h 或m3/s
又称压 头。表示单 位质量的液 体从泵进口 到泵出口的 能量增值。 单位：m
表示泵 轴转动的速 度。
单位:r/min
表示泵
表示泵
对液体做功 转换能量的
的快慢程度。 有效程度。
3．转速n 泵轴单位时间旋转的次数，单位为r/min。
4．功率N 是反映泵做功的快慢程度，即泵做功能力的 大小。 因泵中存在损耗，所以各处的功率不相同。
⑴ 轴功率N：即泵轴单位时间内从原动机（ 电动机）那里获得的功率，也就是输入功率。
⑵ 水力功率Nh：指单位时间内泵的叶轮给出 的能量。单位为W。（也称为转化功率）
D型分段式多级泵 1-吸入段；2-中段；3-压出段； 4-轴；5-叶轮；6-导叶；7-密封 环；8,9-平衡盘；10-轴承架； 11-螺栓
3．按壳体剖分方式分类 ⑴ 中开式泵：壳体按通过泵轴中心线的水平 面剖分。（图如上所示） ⑵ 分段式泵：壳体按与轴垂直的平面剖分。 此外，还可按泵轴在空间的方位分为卧式泵 、立式泵和斜式泵；按泵壳结构分为蜗壳式泵 和透平式泵；按输送介质不同又可分为清水泵 、油泵、杂质泵及耐腐蚀泵等。
叶轮旋转方向。u＝w r
。
⑶ 绝对速度c：液体 质点相对于静止壳体的 速度。其大小和方向由 w和u的矢量和决定。
3．液体质点的速度三角形
为了方便理论分析，把绝对速度c分为两个分
量：与圆周速度u垂直的径向分量cr；与圆周速
度u平行的周向分量cu。
cw
速度三角形中几个角度
hv
Q QT
QT q（流量之比） QT
返P76
容积损失是由于液体 在泵内的内漏（窜流） +外漏=q引起的。其中 窜流是主要的。
⑵ 水力效率hh：指有效扬程与理论扬程之比
，衡量流动损失所占比例。
hh
H HT
HT
Hf Hsh（扬程之比） HT
水力损失(也称泵内阻力损失)含两部分： ① 摩擦阻力损失Hf：液体在流道中的沿程阻 力损失和局部阻力损失。
效率：69%
扬程：20m
电动机功率：3kW
允许吸上真空度：7m 质量：
出厂编号：
出厂日期： 年 月 日
1．离心泵吸入室、叶轮和 排出室相应有何作用？
（形成一定真空，引液体入叶 轮；将机械能转化成液体的动 能及压能；减速增压，将液体 动能转为压能。）
2．下列概念相同或相近的 有。
A．总能头；B．扬程； C．轴功率；D．有效功率； E．输入功率；F．输出功率 （A-B，C-E，D-F）
3．叶片数目对离心泵理论压头影响
实际叶轮片数有限，泵工作时叶轮流道中会
产生一个相对轴向涡流。 使HT＜HT∞。
HT HT（ - 滑移系数）
返P76
的计算较繁。叶
轮叶片数通常为6～12
片，而 值一般为0.5
～0.9。叶片数Z越大
时， 值就越大，HT
就越接近于 HT∞。
叶轮流道中的轴向涡流运动
四、叶片类型对理论扬程的影响
一致叫无冲击工况，此时没有冲击损失，对
应的排量叫设计流量Qd（最优排量Q优）。
⑶ 机械效率hm：指水力功率与轴功率之比，
衡量机械摩擦损失的大小。0.9~0.95
hm
Nh N
N
Nm N
⑷ 泵效率h：指有效功率与轴功率之比，即
泵的总效率，衡量泵工作的经济性。
h
Ne N
NeNh NhN
(
QH QT H
叶轮一侧进入。 ⑵ 双吸式：叶轮两侧都有吸入口，液体从两
侧进入叶轮，因而流量较大，轴向力基本平衡 。
S型双吸式中开泵 1-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-轴；5密封环；6-轴套；7-联轴器；8-轴 承体；9-填料压盖；10-填料
2．按叶轮级数分类 ⑴ 单级泵：泵体中只装有1个叶轮。 ⑵ 多级泵：同一根泵轴上串装2个以上叶轮 ，可产生较高的能头。
dt
w2∞
b2
c2r∞ c2∞
a2
c2u∞ u2
QT (c2l2 c1l1) QT (c2r2 cosa2
c1r1 cosa1)
w
b1
w1∞ c1r∞
r2
l2 a2l1 a1r1c1ua∞1 c1∞
u1
由动量矩定理可知：质点系对某一轴线的动 量矩对时间的导数＝作用于该质点系诸外力对 该轴的力矩之和。而合外力矩就是驱动机输入 的力矩M0，所以：
H T
M 0w gQT
w gQT
QT (c2w2r∞2 cosac22r∞cc12∞r1 cosa1)
∵u H
w
g
rw
1 T g
b2 a2
(c2r2 cosa2 c1r1 cosa1) c2u∞ u2
a cu
(u2c2u
cuc1oc1sru2w（) 欧l2拉a2l1方a1br程11c1wu）a∞1∞1cu11rc∞1∞
⑴ 吸入室：处于叶轮进口前。作用是引液体 入叶轮。要求吸入室的流动损耗较小，液体流 入叶轮时速度分布较均匀。
⑵ 叶轮：作用是对液体做功。要求在流动损 失最小情况下液体获得较高能头。
⑶ 排出室：位于叶轮出口之后。作用是把从 叶轮流出来的液体收集起来，减速增压，以减 少蜗壳中的流动损失。
二、离心泵的分类 1．按液体吸入叶轮的方法分类 ⑴ 单吸式：叶轮只有单侧有吸入口，液体从
Nh gQT HT 返P78
式中：HT –理论扬程，指不考虑泵内流动损失（包括流体的粘 性造成的摩阻损失和泵的实际流量偏离设计流量所 造成的冲击损失）时，流经泵的液体获得的扬程， m；
QT –理论流量，指不考虑泵的转动部分和静止部分之间 的间隙所造成的流量损失时的流量，m3/s。
⑶ 有效功率Ne：指单位时间内泵出口液体所 获得的能量，即泵的输出功率。单位为kW。
单位：kW 或W
单位：无
1．流量Q 泵单位时间内排出的液体量称为泵的流量， 体积流量用Q表示，单位为m3/s或m3/h。
QV t
式中：V –被排出液体的体积，m3； t –排出液体的时间，s或h。
也可用质量流量G表示，单位为kg/s。二者关 系为：
G Q
式中： -液体密度，kg/m3。
2．扬程H 扬程不能简单理解为泵输送液体所能达到的 高度（m），而是位置能和流动阻力，以及静 压能和速度能的总和。
Hf
v2 2g
C1Q（2 C1为系数）
与Q的平方成正比。
② 冲击损失Hsh：液体进入叶轮和导轮时， 与叶片发生冲击而引起的能量损失。
Hsh C2 (Q Qd )（2 C2为系数）
也与Q的平方成正比。
返P76 返P90 返P101
返P112
冲击损失主要是液体进入叶轮或导轮时的
水力角与叶片结构角不一致而造成的。两角
T
)(
Nh N
)
h
vh
hh
m
另外还有汽蚀余量、比转速等参数，在后面 章节中介绍。
上述参数反映了离心泵的综合性能指标。一 般在泵的铭牌上都标出了这些参数的值。如IS 65-50-125型单级、单吸悬臂式离心泵铭牌为：
立式单级离心泵
型号：IS65-50-125
转速：2900r/min
流量：25m3/h
Ne
gQH
1000
⑷ 机械损失功率Nm：指叶轮外盘面与液体 之间、轴与填料密封件之间以及轴与轴承之间 的机械摩擦损失功率，其值为泵轴功率与水力 功率之差：
Nm N Nh 返P78
5．效率 效率即功率的利用率，反映损耗的大小。对 应不同的损耗，可用不同的效率来度量。
⑴ 容积效率hv：指实际流量Q与理论流量QT
叶片角直接用wb1或b2表示b1，w1不∞c1r再∞ 用A下标。
r2
l2 a2l1 a1r1c1ua∞1 c1∞
u1
2．欧拉方程
设叶轮的理论质量流量为QT，则dt时间内流
过叶轮液体的质量为QTdt，那么出、入口动 量矩的变化量为QTdt（c2∞l2－c1∞l1）。即mcl
对时间求导得：
QTdt(c2l2 c1l1)
一、离心泵的结构 在此从功用的角度来认识离心泵的主要构件
，即各主要部件起什么作用。而以结构的形状 与作用效能相关的分析则在本章后面叙述。
不同型号离心泵在个别零部件上会有差异， 在此仅以典型离心泵为例介绍其组成。
Hale Waihona Puke 1．离心泵系统的构成 通常是“低进高出”，入口有真空表，出口 有压力表。 要使离心泵能正常工作，必须将离心泵与吸 入和排出管汇等部分共同组成如图所示的泵系 统装置。
第一章 离心泵
1.1 离心泵的结构、分类及其性能参数 1.2 离心泵的工作原理 1.3 离心泵的汽蚀及预防措施 1.4 离心泵的特性曲线 1.5 相似理论在离心泵中的应用 1.6 离心泵的工作特性及工况调节 1.7 离心泵的主要零部件 1.8 离心泵的选用 1.9 离心泵的驱动方式
第一节 离心泵的结构、分 类及其性能参数
1．伯努利方程
理想状态下伯努利方程为：
H T
p2 p1
g
c22 c12 2g
（z2 z1）
M 0 QT (c2r2 cosa2 c1r1 cosa1)
另，驱动机输给叶轮的功率NT∞为：
NT M 0w（w -叶轮角速度）
理论上液体经叶轮获得的功率NT∞ 为：
NT gQT HT（ HT -叶片无穷的理论扬程）
理想情况下泵内无损失，驱动机功率NT∞＝ 液体获得的功率NT∞′，所以：
M 0w gQT HT
卧式泵
立式泵
三、离心泵的性能参数
流量Q
扬程H
转速n
功率N
效率h
表示泵 在单位时间 内排出的液 体量。
单位：m3/h 或m3/s
又称压 头。表示单 位质量的液 体从泵进口 到泵出口的 能量增值。 单位：m
表示泵 轴转动的速 度。
单位:r/min
表示泵
表示泵
对液体做功 转换能量的
的快慢程度。 有效程度。
3．转速n 泵轴单位时间旋转的次数，单位为r/min。
4．功率N 是反映泵做功的快慢程度，即泵做功能力的 大小。 因泵中存在损耗，所以各处的功率不相同。
⑴ 轴功率N：即泵轴单位时间内从原动机（ 电动机）那里获得的功率，也就是输入功率。
⑵ 水力功率Nh：指单位时间内泵的叶轮给出 的能量。单位为W。（也称为转化功率）
D型分段式多级泵 1-吸入段；2-中段；3-压出段； 4-轴；5-叶轮；6-导叶；7-密封 环；8,9-平衡盘；10-轴承架； 11-螺栓
3．按壳体剖分方式分类 ⑴ 中开式泵：壳体按通过泵轴中心线的水平 面剖分。（图如上所示） ⑵ 分段式泵：壳体按与轴垂直的平面剖分。 此外，还可按泵轴在空间的方位分为卧式泵 、立式泵和斜式泵；按泵壳结构分为蜗壳式泵 和透平式泵；按输送介质不同又可分为清水泵 、油泵、杂质泵及耐腐蚀泵等。
叶轮旋转方向。u＝w r
。
⑶ 绝对速度c：液体 质点相对于静止壳体的 速度。其大小和方向由 w和u的矢量和决定。
3．液体质点的速度三角形
为了方便理论分析，把绝对速度c分为两个分
量：与圆周速度u垂直的径向分量cr；与圆周速
度u平行的周向分量cu。
cw
速度三角形中几个角度