工程流体力学-第7章泵与风机

第7章泵与风机泵与风机7.1离心式泵离心式泵7.2离心式通风机离心式通风机7.3轴流式风机轴流式风机第7章泵与风机泵与风机泵与风机都是输送流体的机械泵与风机都是输送流体的机械。泵用于输送液体液体；风机风机用于输送气体气体。从能量观点来看从能量观点来看，泵与风机都是传递和转换能量的机泵与风机都是传递和转换能量的机械。从外部输入的机械能机械能，在泵或风机中传递给流体，转化为流体的压力能压力能，以克服流体在流道中的阻力。有些流体如压气机中的气体及高压泵中的液体，有更高的压力能储备做功，有些液体被举到更高的位置（如水塔）而转化为位能位能。有些情况，流体在经过泵或风机后，速度也有变化，因而部分地转化为流体的动能动能。泵与风机分类泵与风机分类依据：依据：能量传递及转化的方式不同。类型类型：叶轮动力式与容积式（或静力式）。第7章泵与风机泵与风机在叶轮动力式叶轮动力式机械中，某些机械部件与流体间发生动力作用，其能量转换关系是由动能转化为压力能或由压力能转化为动能。如离心式或轴流式的泵或风机、液力联轴器、水轮机等，常称为涡轮机械。容积式或静力式容积式或静力式机械的特点是容积的变化或流体的位移。由位移作用所提高的静压强大于由速度或动能的变化而提高的静压强。如往复式泵、齿轮泵、回转式泵等。风机的类型风机的类型通风机通风机：气体通过风机后，压力能增加不大，气体的密度变化很小。在压气机中，应考虑气体的压缩性。主要内容：主要内容：离心式泵与风机的工作原理离心式泵与风机的工作原理、性能等性能等。7.1离心式泵离心式泵主要部件主要部件：固定在机座上的机壳机壳及与转轴连在一起并随轴转动的叶轮叶轮。工作原理：工作原理：当泵工作时，外部动力驱动转轴旋转，叶轮1随着旋转，叶片2间原来充满着的液体在惯性离心力的作用下，从叶轮外缘抛出，在机壳4中汇集，从出口5排走。当叶片间的液体被抛出时，叶轮内缘入口3处压强降低，外部的液体便被吸入填充。图7.1离心式泵的构造略图1-叶轮；2-叶片；3-吸入口；4-机壳；5-出口7.1.1离心式泵的构造与工作原理离心式泵的构造与工作原理7.1.1离心式泵的构造与工作原理离心式泵的构造与工作原理叶轮转动不停，外部液体源源不断地经过叶轮从机壳出口排出或被送往需要的地方。液体经过叶轮时，装在叶轮上的许多叶片将能量传递给液体，使液体的压强与速度增加。液体在离开叶轮进入蜗形机壳后，一部分动能转化为压力能。若将几个叶轮按一定的距离装在同一根转轴上，来提高液体的能量，这样的泵称为多级泵多级泵。为了把液体送到较远或较高的地方，常采用多级离心离心泵。7.1.2泵的扬程泵的扬程一般离心式泵的装置如图7.2所示。1-1断面为泵的进口，装有真空表3；2-2断面为泵出口，装有压力表4。单位重量液体在泵出口处的能量e2与在泵入口处的能量e1之差，即单位重量液体在泵中实际获得的能量，就是泵的扬程或总扬程扬程或总扬程，也是泵的总水头总水头或称总输水高度总输水高度，以H表示。即H=e2－e1如图所示：以吸液池1的液面O－O为基准，单位重量液体在1-1断面和2-2断面处的能量分别为：图7.2离心式泵装置简图离心式泵装置简图1-吸液池；2-排液池；3-真空表；4-压力表；5-闸阀gvphes221117.1.2泵的扬程泵的扬程于是式中γ——液体的重度。设大气的压强为Pa，真空表的读数为Pv，压力表的读数为PM，则上式中，(z2+zm)－zv=Δz表示压力表与真空表位置的高度差。gvpzhes222222vvazppp1MMazppp2即（7.1）gvvppzzzHvMvm2)(2122212eeHgvvzpphzppzhvvasmMas221222