第三章流体流动与流体输送设备精选文档.ppt

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1、第三章流体流动与流体输送设备本讲稿第一页，共六十五页 m-质量Kg;；V-流体体积m3；v1-1-1 流体的密度定义：单位体积流体所具有的质量，密度平均=m/V式中:本讲稿第二页，共六十五页其它单位：其它单位：atm、bar(巴巴)、Kgf/cm2、液柱高度等、液柱高度等1-1-2 1-1-2 流体的压强流体的压强流体的压强流体的压强1、压强的定义：压强的定义：P=F/A式中式中:P 流体的静压强，流体的静压强，paF 垂直作用在流体表面上的总压力，垂直作用在流体表面上的总压力，NA 作用面的面积，作用面的面积，m22压强的单位及换算：压强的单位及换算：SI 制：制：N/m2(pa);本讲稿第

2、三页，共六十五页差值。3绝对压强、表压强和真空度v绝对压强：v以绝对零压为起点计数的压强。v表 压：v压力表指示的压力表压强v=v绝对压强-大气压强真 空 度：真空表指示的数值；真空度=大气压强-绝对压强注意：v绝对压强是流体实际具有的压强，表压强、真空度是v表压强和真空度互为相反数。实际值与大气压的差值本讲稿第四页，共六十五页本讲稿第五页，共六十五页v流速:u 单位：m/s;u=qv/Av4流量与流速流量与流速v体积流量：qvm3/s;v质量流量：qm Kg/s qm=qv u A流量与流速关系：本讲稿第六页，共六十五页v一、牛顿粘性定律一、牛顿粘性定律v5、牛顿粘性定律与流体的粘度、牛顿粘

3、性定律与流体的粘度本讲稿第七页，共六十五页二、二、流体的粘度流体的粘度v由牛顿粘性定律表达式得由牛顿粘性定律表达式得:液体：液体：T;气体气体Tv粘度的物理意义：粘度的物理意义：促使流体流动产生单位速度促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力梯度的剪应力v黏度的单位：黏度的单位：SI制：制：Pa.s；常用单位：常用单位：cP（厘泊）（厘泊）1cp=0.01p=0.001 Pa s粘度与温度的关系：粘度与温度的关系：本讲稿第八页，共六十五页v定态流动与非定态流动v非定态流动与定态流动相反v定态流动定义:v流体在管道或设备中进行流动时，v若在任一截面上v流体的流速、压力、密度等有关物理量仅随位置而变化

4、，但不随时间而变化本讲稿第九页，共六十五页2、流体定态流动过程的物料衡算连续性方程流体在定态流动时，质量守恒，根据流体定态流动的特点有所以qm1=qm2如图，流体在一直径变化的管道内流动如图，流体在一直径变化的管道内流动本讲稿第十页，共六十五页根据流速与流量的关系，得连续性方程得连续性方程：U 1A11=u2A22=uA(上式称为连续性方程的一般式上式称为连续性方程的一般式)不可压缩流体和理想流体不可压缩流体和理想流体：=C（常数）（常数）u1 A1=u2 A2=u A本讲稿第十一页，共六十五页从连续性方程可以看出：流速与管道直径平方成反比，直径越大，流速越小，反之，流速越大。连续性方程一般用

5、来求流速圆管：圆管：本讲稿第十二页，共六十五页1-2-4 1-2-4 能量衡算能量衡算一、流体流动时的具有的能量一、流体流动时的具有的能量 能能 量量 种种 类类 表式表式 流体具有的能量流体具有的能量与环境交换能量与环境交换能量内内 能能 位能位能 动能动能静静 压压能能热量热量外功外功单单位位质质量量流流体体（J）mUmgz（mu2）pVmQemWe本讲稿第十三页，共六十五页 能能 量量 种种 类类 表式表式 流体具有的能量流体具有的能量内内 能能位能位能动能动能静压能静压能单单位位质质量量流流体体（J）mUmgz（mu2）pV本讲稿第十四页，共六十五页一、流动系统的总能量衡算、流动系统的

6、总能量衡算v如右图示，如右图示，对系统进行总能量对系统进行总能量输入能量输入能量=输出能量输出能量衡算，有：衡算，有：本讲稿第十五页，共六十五页v在不考虑热损失时，在不考虑热损失时，无阻力损失 等式两边同除以等式两边同除以mg,v对理想流体有对理想流体有又因又因1=2,得到得到本讲稿第十六页，共六十五页 上式称为上式称为理想流体的柏努利衡算式。理想流体的柏努利衡算式。其中：其中：z位压头，位压头，速度头或动压头，速度头或动压头，m静压头，静压头，mm本讲稿第十七页，共六十五页其中：He泵的压头泵的压头，m（外界提供的能量）hf损失压头损失压头，m（流动过程中损失的能量）可压缩，有阻力损失实际流

7、体柏努利衡算式实际流体柏努利衡算式为：注意注意：若实际流体是气体，则密度应根据实际情况来确若实际流体是气体，则密度应根据实际情况来确定定。本讲稿第十八页，共六十五页4、静止流体：、静止流体：We=0,hf=0，与静力学方程相同（柏努利，与静力学方程相同（柏努利方程在静止状态的应用）方程在静止状态的应用）二、柏努利方程的讨论二、柏努利方程的讨论1、理想流体且无外功加入时，机械能是守衡的、各、理想流体且无外功加入时，机械能是守衡的、各种机械能之间是可以转换的。种机械能之间是可以转换的。2、其它衡算基准的柏努利方程、其它衡算基准的柏努利方程单位重量基准：各项单位：单位重量基准：各项单位：J/N=m;

8、称为压头称为压头3、可压缩流体，（、可压缩流体，（p1-p2）/p120%,=m（对压力取（对压力取平均）平均）本讲稿第十九页，共六十五页应用柏努利方程解题要点应用柏努利方程解题要点1、画流程示意图，选截面确定衡算范围、画流程示意图，选截面确定衡算范围2、确定基准水平面、确定基准水平面3、列方程、确定各物理量数值、列方程、确定各物理量数值孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计的工作原理孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计的工作原理三、柏努利方程的运用三、柏努利方程的运用本讲稿第二十页，共六十五页二、流体静力学基本方程式二、流体静力学基本方程式如图示，有一静止的液体，在该液体中取一正立方体，对其进

9、行受力分析，有F上=F下F上=F2=gZ2AF下=F1+G+paA本讲稿第二十一页，共六十五页vg(Z1-Z2)A+A(Z1-Z2)g+paA=gZ2AvF1=g(Z1-Z2)AvG=mg=Vg=A(Z1-Z2)g本讲稿第二十二页，共六十五页本讲稿第二十三页，共六十五页v 一、一、流体静力学方程的应用条件流体静力学方程的应用条件：流体是静止的、连续的、相同的。流体静力学基本方程式的讨论：流体静力学基本方程式的讨论：在静止的、连续的同一液体内处于同一水平面上二、流体静力学基本方程式的应用二、流体静力学基本方程式的应用流体静态方程在工程中，常用来测量流体静态方程在工程中，常用来测量流体压强流体压强

10、，实际运用，实际运用有有U形管压差计形管压差计、倒置倒置U形管压差计形管压差计、微差压力计。微差压力计。各点的压强都相等。本讲稿第二十四页，共六十五页1、U管压差计工作 原理如图：Fa=P1A+m1gFa=FbvFb=P2A+m2g+m3g一一U形管内装有密度为形管内装有密度为i的指示液，的指示液，U形管两端与管道相连，管道内形管两端与管道相连，管道内流动密度为流动密度为的液体，现对的液体，现对U形形管进行受力分析管进行受力分析本讲稿第二十五页，共六十五页(P1-P2）A=(i-)Rgvm=V=ZAvFA=P1A+m1g=P1A+(Z+R)AgvFB=P2A+m2g+m3g=P2A+ZAg+R

11、AigvP1A+(Z+R)Ag=P2A+ZAg+RAig本讲稿第二十六页，共六十五页v倒置U形管压差计本讲稿第二十七页，共六十五页v 如图 双液体U管压差计 本讲稿第二十八页，共六十五页v孔板流量计、孔板流量计、本讲稿第二十九页，共六十五页v文丘里流量计文丘里流量计本讲稿第三十页，共六十五页习题：习题：例五例五用普通用普通U形管压差计测量气体管路上两点的压力差，指形管压差计测量气体管路上两点的压力差，指示液用水，读数示液用水，读数R为为12mm。为了放大读数，改用双。为了放大读数，改用双液体液体U形管，指示液形管，指示液A是含酒精是含酒精40%的水溶液，密度的水溶液，密度为为920Kg/m3；

12、指示液；指示液C为煤油，密度为为煤油，密度为850Kg/m3。问读书可以放大到多少？问读书可以放大到多少？本讲稿第三十一页，共六十五页例六、如图所示，管路由一段内径例六、如图所示，管路由一段内径60mm的管的管1，一段，一段内径内径100mm的管的管2及两段内径及两段内径50mm的分支管的分支管3a、3b连接而成。水以连接而成。水以2.5510-3m3/s的体积流量自左侧入的体积流量自左侧入口送入，若在两段分支管内的体积流量相等，试求各口送入，若在两段分支管内的体积流量相等，试求各段管内的流速。段管内的流速。本讲稿第三十二页，共六十五页例七、桶中的水经虹吸管流出，如图所示，例七、桶中的水经虹吸

13、管流出，如图所示，设流动阻力可以不计，求管内水的流速，又求设流动阻力可以不计，求管内水的流速，又求截面截面A、B、C三处的静压力，管径不变，大三处的静压力，管径不变，大气压力为气压力为101.3KPa。本讲稿第三十三页，共六十五页例八、水平通风管道某处的直径例八、水平通风管道某处的直径300mm，为了粗略估，为了粗略估计其中空气的流量，在锥形接头两端各引出一个测压计其中空气的流量，在锥形接头两端各引出一个测压口与口与U形管压差计相连，用水作指示液测得读数为形管压差计相连，用水作指示液测得读数为R=40mm。设空气流过锥形接头的阻力可以忽略，。设空气流过锥形接头的阻力可以忽略，求空气的体积流量。

14、空气的密度为求空气的体积流量。空气的密度为1.2Kg/m3本讲稿第三十四页，共六十五页第三节第三节 管内流体流动的阻力管内流体流动的阻力v一、牛顿粘性定律一、牛顿粘性定律v1-3-1 牛顿粘性定律与流体的粘度牛顿粘性定律与流体的粘度本讲稿第三十五页，共六十五页二、二、流体的粘度流体的粘度v粘度与温度的关系：粘度与温度的关系：v液体：液体：T;气体气体Tv由牛顿粘性定律表达式得由牛顿粘性定律表达式得:v粘度的物理意义：粘度的物理意义：v促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力v黏度的单位：黏度的单位：SI制：制：Pa.s；v常用单位：常用单位：cP（厘泊）（厘泊）

15、v1cp=0.01p=0.001 Pa s本讲稿第三十六页，共六十五页1-3-2 流动类型与雷诺准数流动类型与雷诺准数v雷诺实验示意图雷诺实验示意图本讲稿第三十七页，共六十五页 Re2000 滞流滞流;Re=2000 4000 过渡区过渡区v Re4000 湍流湍流;层流层流：其质点作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，：其质点作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。互不混合。湍流湍流：其质点作不规则的杂乱运动，并相互碰撞，产：其质点作不规则的杂乱运动，并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。生大大小小的旋涡。v雷诺准数的定义：雷诺准数的定义：Re=du/;准数：无单位准数：无单位流型的判断流型的

16、判断:本讲稿第三十八页，共六十五页v湍流时湍流时由于流体质点的剧由于流体质点的剧v烈的碰撞烈的碰撞 与混合，使截面上与混合，使截面上v靠管心部分各点速度彼此扯靠管心部分各点速度彼此扯v平。平。v二、流体在圆管内的速度分布二、流体在圆管内的速度分布滞流时滞流时的速度的速度沿管径按沿管径按抛物线的抛物线的规律分布规律分布本讲稿第三十九页，共六十五页流速可能为零。流速可能为零。从层流和湍流的速度分布图可以得到：从层流和湍流的速度分布图可以得到：v流体在管道内流动，流速延管径发生变化，流体在管道内流动，流速延管径发生变化，管路中心流速最大，管路中心流速最大，沿着管径向管壁，沿着管径向管壁，流速越来越小

17、，流速越来越小，到达管壁处，到达管壁处，这是流速在管道内的分布情况这是流速在管道内的分布情况本讲稿第四十页，共六十五页v1-3-5 边界层的概念边界层的概念这个速度会使流体的流动类型变为层流，这个速度会使流体的流动类型变为层流，根据流体在管道内的分布情况，根据流体在管道内的分布情况，可以知道，可以知道，湍流流动的流体，湍流流动的流体，在靠近管壁处流速减小，在靠近管壁处流速减小，我们就将这层流体称为层流边界层。我们就将这层流体称为层流边界层。本讲稿第四十一页，共六十五页式中：式中：hf 直管阻力损失直管阻力损失 J/Kg；hl-局部阻力损失局部阻力损失 J/Kg第四节第四节 流体在管内的流动阻力

18、流体在管内的流动阻力阻力损失与流速的关系是：阻力损失与流速的关系是：管路管路总总阻力损失阻力损失等于等于 直管阻力损失直管阻力损失 和和局部阻力损失局部阻力损失之和：之和：hf=hf+hL本讲稿第四十二页，共六十五页1-4-1流体在直管中的流动阻力流体在直管中的流动阻力一、圆形直管的阻力通式一、圆形直管的阻力通式 在在1、2截面间列能量衡算有截面间列能量衡算有对上式进行分析有，对上式进行分析有，Z1=Z2,u1=u2本讲稿第四十三页，共六十五页做右图管段内流体的受力分析；做右图管段内流体的受力分析；F左=F右F右=P1AF左=P2A+本讲稿第四十四页，共六十五页本讲稿第四十五页，共六十五页上式

19、即是计算圆形直管阻力的通式，称为上式即是计算圆形直管阻力的通式，称为范宁范宁（Fanning）公式）公式，此式对层流与湍流都适用此式对层流与湍流都适用。两式中的两式中的称为称为摩擦系数摩擦系数,与流体的流动类型和管壁粗与流体的流动类型和管壁粗糙度（糙度（）有关）有关本讲稿第四十六页，共六十五页v绝对粗糟度绝对粗糟度：壁面凸出部分的平均高度。：壁面凸出部分的平均高度。v 某些工业管道的绝对粗糙度某些工业管道的绝对粗糙度v 如如 新的铸铁管新的铸铁管 0.3mm 旧的铸铁旧的铸铁 0.85mm v相对粗糟度：绝对粗糟度与管径的比值相对粗糟度：绝对粗糟度与管径的比值/d v层流流动时层流流动时本讲稿

20、第四十七页，共六十五页v四四 湍流时的摩擦系数与因次分析湍流时的摩擦系数与因次分析湍流时摩擦系数与很多因素有关湍流时摩擦系数与很多因素有关粗糙管粗糙管,柯尔布鲁克公式柯尔布鲁克公式计算复杂，可以根据经验公式计算，也可根据计算复杂，可以根据经验公式计算，也可根据/d、Re用查图法求解用查图法求解。经验公式有：光滑管经验公式有：光滑管Re=31031105,本讲稿第四十八页，共六十五页本讲稿第四十九页，共六十五页1-4-2 管路上的局部阻力系数计算管路上的局部阻力系数计算 v-阻力系数阻力系数当量长度法当量长度法 v管路系统总阻力管路系统总阻力v一、局部阻力系数法一、局部阻力系数法v突然扩大突然扩

21、大;=f(A!/A2)查图查图1-28;流出流出v突然缩小突然缩小 =f(A2/A1)查图查图1-28;流入流入v(当量长度，当量长度，查手册查手册)本讲稿第五十页，共六十五页v例题例题1 已知：流量已知：流量300l/min、Z=10m,p=0,吸人管吸人管:894mm、L=15m，一个底阀、，一个底阀、v一个弯头一个弯头,排出管：排出管：573.5mm、vL=50m，一个闸阀、一个截止阀、，一个闸阀、一个截止阀、v三个弯头三个弯头.求泵的轴功率求泵的轴功率 N=?v(效率为效率为70%)例题例题2 已知：已知：d=200mm,入口底阀入口底阀hf=10(u2/2),pB=350mmHg(真

22、真)，hfA-B=0.1(u2/2)。试求试求(1)、qv=?v (2)、PA=?本讲稿第五十一页，共六十五页例题例题3 已知：已知：Vh=3600m3/h,t=50,p1=30mmH2O,L+Le=50m(不包括进、不包括进、出口出口),d=250mm,e=0.15mm,Z=20m,v填料填料Pf=200mmH2O，Pa=1atm。v试求：试求：Ne=?例题例题4 如图所示如图所示,将密度为将密度为1200kg/m3的碱液从碱液池中用离心泵打入塔内的碱液从碱液池中用离心泵打入塔内,塔顶表压为塔顶表压为0.6kgf/cm2。流量为。流量为15m3/h,泵的吸入管阻力为泵的吸入管阻力为2m碱液碱

23、液柱柱,排出管阻力排出管阻力(包括出包括出 入口等所有入口等所有局部阻力局部阻力)为为5m液柱液柱,试求试求:(1).泵的压头泵的压头;v (2).若吸入管内的流速为若吸入管内的流速为1m/s,v则泵真空表的读数为多少毫米汞柱？则泵真空表的读数为多少毫米汞柱？本讲稿第五十二页，共六十五页流体输送机械流体输送机械二、离心泵的工作原理二、离心泵的工作原理 启动步骤：启动步骤：1泵内灌满液体，泵内灌满液体，2关出口阀，关出口阀，3开泵开泵(开出口开出口阀阀)：概述：输送液体的机械称之为泵概述：输送液体的机械称之为泵 、输送气、输送气体的机械称之为风机或压缩机体的机械称之为风机或压缩机v第一节第一节

24、液体输送机械液体输送机械v液体输送机械按其工作原理通常分两大类：液体输送机械按其工作原理通常分两大类：离心泵离心泵和正位移泵和正位移泵离心泵的主要部件与工作原理离心泵的主要部件与工作原理一、一、离心泵的主要部件离心泵的主要部件1、叶轮、叶轮：闭式，闭式，半闭式，开式半闭式，开式2、叶轮后盖板上平衡孔：叶轮后盖板上平衡孔：平衡轴向应力的作用平衡轴向应力的作用3、吸液方式：、吸液方式：单吸式和双吸式单吸式和双吸式本讲稿第五十三页，共六十五页本讲稿第五十四页，共六十五页 离心泵的流量离心泵的流量Q是指离心泵在单位时间内排送到管路系统的液是指离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积，常用单位为体体积

25、，常用单位为 L/S 或或 m3/h；离心泵的流量与泵的结构，；离心泵的流量与泵的结构，尺寸尺寸(主要为叶轮直径和宽度主要为叶轮直径和宽度)及转速等有关。及转速等有关。原理原理主要依靠高速旋转的叶轮对液体作功，液体在离心力的主要依靠高速旋转的叶轮对液体作功，液体在离心力的作用下获得了能量以提高静压能作用下获得了能量以提高静压能v离心泵的气缚现象离心泵的气缚现象v三，离心泵的性能参数与特性曲线三，离心泵的性能参数与特性曲线v离心泵的主要性能参数有：离心泵的主要性能参数有：流量，流量，压头，压头，轴功率轴功率效率和气蚀余量等效率和气蚀余量等离心泵性能参数间的关系通常离心泵性能参数间的关系通常用特性

26、曲线来表示用特性曲线来表示离心泵的主要性能参数离心泵的主要性能参数1流量流量 Q本讲稿第五十五页，共六十五页轴功率大于有效功率，二者之比称为效率，用轴功率大于有效功率，二者之比称为效率，用 表示，表示，即即v =(Ne/N)100%2压头压头 Hev离心泵的离心泵的压头压头He又称扬程又称扬程，它是指离心泵对单位重量它是指离心泵对单位重量(1N)的液体所能提供的有效能量，其单位为的液体所能提供的有效能量，其单位为J/N=m。压头与泵的结构压头与泵的结构(如叶片的弯曲情况，叶轮直径等如叶片的弯曲情况，叶轮直径等)、转速、转速及流量等因素有关。及流量等因素有关。v对于一定的泵和转速，压头与流量有关

27、，一般由实验测定。对于一定的泵和转速，压头与流量有关，一般由实验测定。v3功率与效率功率与效率v功率分功率分轴功率轴功率和和有效功率有效功率：v轴功率轴功率N是指泵轴所需的功率，即是指泵轴所需的功率，即电机传给电机传给泵轴的功率，泵轴的功率，单位为单位为W或或kW。离心泵的有效功率离心泵的有效功率Ne是指是指液体液体从叶轮获得的能量从叶轮获得的能量,单位为单位为W或或kW。本讲稿第五十六页，共六十五页 小于小于1，离心泵在输送液体过程中存在能量损失，主要有三种：，离心泵在输送液体过程中存在能量损失，主要有三种：v(1)容积损失容积损失 容积损失是指泵的泄漏所造成的损失，容积损失可由容积效率容积

28、损失是指泵的泄漏所造成的损失，容积损失可由容积效率V表示。表示。v(2)机械损失机械损失 由机械摩擦而引起的能量损失称为机械损失；用机械效率由机械摩擦而引起的能量损失称为机械损失；用机械效率m来来反映这种损失；反映这种损失；v(3)水力损失水力损失 粘性液体流经叶轮通道和蜗壳时产生的摩擦阻力以及在泵局粘性液体流经叶轮通道和蜗壳时产生的摩擦阻力以及在泵局部处而产生的局部阻力，统称为水力损失。这种损失可用水力效率部处而产生的局部阻力，统称为水力损失。这种损失可用水力效率h来反来反映。映。v 离心泵的效率反映上述三项能量损失的总和，故又称为总效率离心泵的效率反映上述三项能量损失的总和，故又称为总效率

29、 离心泵的效率在某一流量下为最高，而小于或大于该流量时离心泵的效率在某一流量下为最高，而小于或大于该流量时都都将降低。通常将最高效率下的流量称为额定流量。离心泵的效率将降低。通常将最高效率下的流量称为额定流量。离心泵的效率与泵的类型、尺寸，制造精密程度、液体的流量和性质等有关。与泵的类型、尺寸，制造精密程度、液体的流量和性质等有关。一般小型离心泵的效率为一般小型离心泵的效率为5070，大型泵可高达，大型泵可高达90。v 离心泵输送液体中的能量传递、变化过程离心泵输送液体中的能量传递、变化过程本讲稿第五十七页，共六十五页离心泵的轴功率随流量的增大离心泵的轴功率随流量的增大而上升，流量为零时轴功率

30、最小。而上升，流量为零时轴功率最小。图为图为4B20型离心水泵在型离心水泵在2900rmin时的特时的特 性曲线，性曲线，(二二)离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线v离心泵的主要性能参数流量离心泵的主要性能参数流量Q、压头、压头H、轴功率、轴功率N及及效率效率间的关系曲线间的关系曲线称为离心泵的特性曲线或工作性能曲线，称为离心泵的特性曲线或工作性能曲线，由实验测定。由实验测定。由由H-Q，NQ及及-Q三条曲线所组成。三条曲线所组成。特性曲线随转速而变，故特性曲线特性曲线随转速而变，故特性曲线图上一定要标出实验时的转速。图上一定要标出实验时的转速。(1)H-Q曲线曲线 表示泵的压头与流量的关系。表

31、示泵的压头与流量的关系。(2)N-Q曲线曲线 表示泵的轴功率与流量的关系。表示泵的轴功率与流量的关系。本讲稿第五十八页，共六十五页v泵的效率随之而上升并达到一最大值，此后泵的效率随之而上升并达到一最大值，此后随流量再增大时效率便下降，离心泵在一定随流量再增大时效率便下降，离心泵在一定转速下有一最高效率点，通常称为设计点转速下有一最高效率点，通常称为设计点v离心泵启动时，离心泵启动时，应关闭泵的出口阀门，应关闭泵的出口阀门，使启动电流减少，使启动电流减少，以保护电机以保护电机。(3)Q曲线曲线表示泵的效率与流量的关系。表示泵的效率与流量的关系。当当Q=0时，时，=0，随着流量增大，随着流量增大，

32、泵的轴功率随液体密度而改变，泵的轴功率随液体密度而改变，N-Q曲线不再适用；曲线不再适用；本讲稿第五十九页，共六十五页五、离心泵的气蚀现象与允许吸上高度五、离心泵的气蚀现象与允许吸上高度v(一一)、气蚀现象、气蚀现象为避免气蚀现象产生，叶片入口附近的最低压强不能低于为避免气蚀现象产生，叶片入口附近的最低压强不能低于输送温度下液体的饱和蒸气压。（泵的安装高度不能输送温度下液体的饱和蒸气压。（泵的安装高度不能过高）泵内最低压强的位置不易确定，一般都规定泵过高）泵内最低压强的位置不易确定，一般都规定泵入口处的最低压强，称为入口处允许的最低压强入口处的最低压强，称为入口处允许的最低压强本讲稿第六十页，

33、共六十五页(二二)、离心泵的允许吸上高度、离心泵的允许吸上高度Hg离心泵的允许吸上高度又称为允许安装高度，离心泵的允许吸上高度又称为允许安装高度，是指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允是指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离。许达到的最大垂直距离。以左图分析有：以左图分析有：v于贮槽液面于贮槽液面00，与泵入口处，与泵入口处l1，v列柏努利方程式可得出其计算式列柏努利方程式可得出其计算式v(在允许安装高度下操作在允许安装高度下操作)：本讲稿第六十一页，共六十五页若贮槽上方与大气相通，则若贮槽上方与大气相通，则P0即为大气压强即为大气压强Pa，上式可，上式可表示为：表示为：式中：式中：

34、Hg泵的允许安装高度泵的允许安装高度 m；p0-贮槽液面上方压强贮槽液面上方压强 Pa Hf,0-1液体流经吸入管路的压头损失，液体流经吸入管路的压头损失，m pl泵入口处可允许的最小压强；也可写泵入口处可允许的最小压强；也可写p1,min,Pa。本讲稿第六十二页，共六十五页式中：式中：v Hs离心泵的允许吸上真空度，是指在泵入离心泵的允许吸上真空度，是指在泵入口处可允许达到的最高真空度，口处可允许达到的最高真空度，m液柱；液柱；v Pa 大气压强，大气压强，Pa;v pl泵吸入口处允许的最低绝对压强，泵吸入口处允许的最低绝对压强，Pa,v 一被输送液体的密度，kgm3;v1，离心泵的允许吸上

35、真空度，离心泵的允许吸上真空度HS泵入口处允许的最低压强泵入口处允许的最低压强P1表示为真空度，并以输送液体表示为真空度，并以输送液体的液桂高度来计量，即称为离心泵的允许吸上真空度；的液桂高度来计量，即称为离心泵的允许吸上真空度；本讲稿第六十三页，共六十五页v当吸入液面为常压时，离心泵允许吸上高度当吸入液面为常压时，离心泵允许吸上高度(即允许安装高即允许安装高厦厦)的计算式：的计算式：v v允许吸上真空度的数值越大，表示该泵在一定操作条件下抗气允许吸上真空度的数值越大，表示该泵在一定操作条件下抗气蚀性能好，安装高度越高；蚀性能好，安装高度越高；HS与与泵的结构、流量、被输送液与与泵的结构、流量

36、、被输送液体的物理性质及当地大气压等因素有关，由实验测定。体的物理性质及当地大气压等因素有关，由实验测定。v测定测定HS 的实验是在大气压为的实验是在大气压为10mH20下，以下，以20的清水为介的清水为介质进行的。输送其它液体或操作条件与实验条件不同时，质进行的。输送其它液体或操作条件与实验条件不同时，需对性能表上的需对性能表上的HS进行换算；进行换算；本讲稿第六十四页，共六十五页v式中：式中：v Hs实验条件下输送水时的允许吸上真空度，即在性能表上查得实验条件下输送水时的允许吸上真空度，即在性能表上查得的数值，的数值，m水柱；水柱；v Hs操作条件下输送实际液体时的允许吸上真空度，操作条件下输送实际液体时的允许吸上真空度，m液柱；液柱；v Ha 泵安装地区的大气压强，泵安装地区的大气压强，mH20；v pV操作温度下液体的饱和蒸汽压，操作温度下液体的饱和蒸汽压，Pa,v p一操作条件下被输送液体的密度，一操作条件下被输送液体的密度，kgm3;v 0.2420 下水的饱和蒸气压，下水的饱和蒸气压，mH2O;v 10一实验条件下大气压强，一实验条件下大气压强，mH2O;v 1000实验温度下水的密度，实验温度下水的密度，kgm3 本讲稿第六十五页，共六十五页