7水泵叶轮的相似定律
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3.叶轮相似定律
工况相似水泵：满足几何相似条件和运动相似条件的水泵 第一相似定律 反映工况相似水泵的流量之间的关系
Q n 3 ηv =λ Qm η vm nm
第二相似定律 反映工况相似水泵的扬程之间的关系
ηh n2 H = λ2 2 Hm η hm nm
第三相似定律
反映工况相似水泵的轴功率之间的关系
三. 相似准数-比转数ns
①水泵比转数的计算方法
ns =
3 .65 n Q H
3 4
②比转数实际上是相似泵群中某一台泵的额定转速n，对 应的额定工况为Q=0.075m3/s，H＝1m，Nu＝735.5W； 计算公式推导：
Q 3⎛ n ⎞ =λ ⎜ ⎟ ⎜n ⎟ Qm ⎝ s⎠
2 3
H 2⎛ n ⎞ =λ ⎜ ⎟ ⎜n ⎟ Hm ⎝ s⎠
1 2
2
⎛ ⎞ => Q =⎛ ns ⎞ ⎜ H ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ Q ⎝ n ⎠ ⎝ Hm ⎠ m
=>
⎛ Q ⎞ ⎛ Hm ⎞ 4 ns = ⎜ ⎟ ⎜ ⎜Q ⎟ ⎝ H ⎟ ⎠ ⎝ m⎠
3
将Hm＝1m，Qm＝0.075m3/s代入即得： n = s
3.65n Q H
3 4
说明：
ns =
3.65n Q H
说明：
④相对性能曲线：即曲线
Q Q = Q0
(Q − H ) (Q − N ) (Q − η )
，其中
H H = H0
N N = N0
η =
η η0
如图示：
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说明： ⑤ns不同，水泵特性曲线形状也不相同，依照相似 定律可知相似泵群拥有共同的相对性能曲线。 ⑥由图知：ns↓，则Q-H曲线平坦，效率曲线在最 高效率点两侧下降越和缓；反之亦然。 所以：高ns的水泵最好用于稳定工况下工作， 不宜在水位变幅很大的场合下工作。 ⑦相对性能曲线的实际意义：可以依据ns和水泵的 相对性能曲线翻画出水泵的实测性能曲线。
3 N 5 η mm n =λ 3 Nm η m nm
二. 相似定律特例
说明： 在实际工程中，若工况相似水泵尺寸相差不大 时，ηv＝ηvm ηh＝ηhm ηm＝ηmm
同一台水泵的以不同的转速运行
比例律
Q1 n1 = Q2 n2
2 H 1 n1 = 2 H 2 n2
3 N1 n 1 = 3 N 2 n2
看图
叶片泵叶轮按照ns分类
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水泵叶轮的相似定律
水泵叶轮相似定律
一.水泵叶轮相似
1.解决的问题： ①模型试验→→→→新产品设计制造 ②已知叶片泵试验数据→→→相似水泵性能 ③转速变化→→→性能变化 2.水泵叶轮的相似条件 几何相似条件：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
b2 D2 = =λ bm Dm
运动相似条件
C2 u2 = C2 m u 2 m
nD2 n = =λ nm D2 m nm
3 4
①计算ns依据的Q和H：设计工况点亦即最高效率点的QH，也 是铭牌所示的QH；当水泵双吸时Q→Q/2;当多级水泵时， H→H/n； ②低ns→→小流量大扬程 叶轮外径D2↑，叶轮内径D0↓，叶轮出口宽度b2↓ 外径大，外形扁平，流槽狭长，出水方向径向； 高ns→→大流量小扬程 叶轮外径D2↓，叶轮内径D0↑，叶轮出口宽度b2↑ 外径小，外形粗壮，流槽粗短 ③ ns比较：离心泵<混流泵<轴流泵 叶轮形 状与ns
转速不变，水泵原叶轮外径切削小一些，D2→D2’
切削律
Q D = Q D2
'
' 2
' H ⎛ D2 ⎞ =⎜ ⎜D ⎟ H ⎝ 2⎟ ⎠ '
2
' N ' ⎛ D2 ⎞ =⎜ ⎜D ⎟ N ⎝ 2⎟ ⎠
3
三. 相似准数-比转数ns 各种叶片式水泵 若干相似泵群
相似泵群中的水泵有共同的相似准数ns 相似准数又称为：比转数、比转速、比速，表征了 每个相似泵群的特性和叶轮构造的特点； 每台泵都有ns，依ns将其划归不同的相似泵群
