《流体机械原理》课程教学课件（讲稿）第十八讲 泵的运行特性

第十八讲泵的运行特性 1、泵与管网系统的联合工作 2、泵的串并联运行 3、泵的工况调节 2008-5-4 1

2008-5-4 1 第十八讲 泵的运行特性 1、泵与管网系统的联合工作 、泵与管网系统的联合工作 2、泵的串并联运行 、泵的串并联运行 3、泵的工况调节 、泵的工况调节

1、泵与管网系统的联合工作 流体机械不可能孤立的工作。介质进入机器 前或流出机器后要经过管道、阀门等装置一 称为管网系统。 ·流体机械的实际运转工况点是由机器本身的 特性和管网特性共同决定的。 ● 在运行中，管网特性可能是变化的，所以机 器的工况点也是变化的-即变工况问题。 原动机的管网特性比较简单，本节主要讨论 泵的管网特性及流体机械的运转工况。 2008-5-4 2

2008-5-4 2 1、泵与管网系统的联合工作 、泵与管网系统的联合工作 z 流体机械不可能孤立的工作。 流体机械不可能孤立的工作。介质进入机器 前或流出机器后要经过管道、 前或流出机器后要经过管道、阀门等装置— 称为管网系统。 称为管网系统。 z 流体机械的实际运转工况点是 流体机械的实际运转工况点是由机器本身的 特性和管网特性共同决定的。 特性和管网特性共同决定的。 z 在运行中，管网特性可能是变 在运行中，管网特性可能是变化的，所以机 器的工况点也是变化的 器的工况点也是变化的-即变工况问题。 即变工况问题。 z 原动机的管网特性比较简单， 原动机的管网特性比较简单，本节主要讨论 泵的管网特性及流体机械的运转工况。 泵的管网特性及流体机械的运转工况

1.1、管网系统特性曲线 由水力学知：单位重量的流体自吸入池液面移到压出池液面 要克服的能头H为： p"-P' H。=H.+ △h 其中： 压出池 流量计 H.-一压水池和吸水池液面 H ∑Mh 压力表 的高度差 Hf(Q) ∑△h-一管路中水力损失总 调节阀冬H 和：吸出管路的摩擦 损失和局部损失。 地∑M=-∑S 一 修理阀 -P H。=H+ KO 2 2008-5-4 吸入池 泵的管网系统（装置）

2008-5-4 3 1.1、管网系统特性曲线 、管网系统特性曲线 (5 1 7 ) c c z H P P H H h γ ′′ − ′ = + + ∑ ∆ − 由水力学知：单位重量的流体自吸入池液面移到压出池液面 要克服的能头 为： 2 2 2 (5 1 - ) 2 8 z z c C h K P P H H K h Q Q H g γ ξ ′′ − ′ = + + − ∆ = = ∆ ∴ ∑ ∑ ∑ 其中： -压水池和吸水池液面 的高度差 -管路中水力损失总 和：吸出管路的摩擦 损失和局部损失。 一般地： PP’’’’ P’ Hz H ∑ ∆ h Q

1.2泵的在管网中的工作点 将管网特性曲线H.=f(O)和泵的特性曲线H=f(Q)绘在同一坐 标图上，交点为M.则M称为泵运转的工况点。 H H=f(Q) p"-p! 管网特性曲线 泵的运转工况点 2008-5-4

2008-5-4 4 1.2 泵的在管网中的工作点 泵的在管网中的工作点 ( ) ( ) H f c Q H f Q M M 将管网特性曲线 = = 和泵的特性曲线 绘在同一坐 标图上，交点为 .则 称为泵运转的工况点。 管网特性曲线 泵的运转工况点

1.3、工况稳定性分析 二、流体机械运转时的工作点 H 讨论： (1)泵能够在M点稳定运 转，是因为H。=H。即输 送单位重量液体需要的能 量H等于泵供给的能量H。 (2)假如由于某一扰动， 泵在A点运转，此时H4> H,液体由于能量不足而减速， 流量变小，工况点沿泵特性曲线从A点→M点。 (3)假如由于某一扰动，泵在B点运转，此时H。B<H,液体由于 能量剩余而加速，流量增大，工况点沿泵特性曲线从B点→M点 故：M点为泵稳定运转工况点，其位置由泵特性和管网特性共同 20g染定

2008-5-4 5 1.3、工况稳定性分析 、工况稳定性分析 二、流体机械运转时的工作点 二、流体机械运转时的工作点 , , c c cA A cB B M H H H H A H H A M B H H B M M = > < → → 讨论： （1）泵能够在 点稳定运 转，是因为 。即输 送单位重量液体需要的能 量 等于泵供给的能量 。 （2）假如由于某一扰动， 泵在 点运转，此时 液体由于能量不足而减速， 流量变小，工况点沿泵特性曲线从 点 点。 （3）假如由于某一扰动，泵在 点运转，此时 液体由于 能量剩余而加速，流量增大，工况 故： 点为泵稳定运转工况点，其位置 点沿泵特性曲线从 由泵特性和管 点 点 网特性共同 决定

1.3、工况稳定性分析 H A点：稳定 B点可能会成为不稳定工况点 右图情况：Q>Q时，B→A 后稳定。Q<Q时，B→2=0， B点为术稳定士冰点， 如无逆止阀，一倒灌。扰动后不 能复位，B点为不稳定工况点。 稳定与不稳定工作点 Q 2008-5-4 6

2008-5-4 6 1.3、工况稳定性分析 、工况稳定性分析 0, B B B Q Q B A Q Q B Q B > ⇒ < → = ⇒ 点可能会成为不稳定工况点 右图情况： 时， 后稳定。 时， 如无逆止阀， 。扰动后不 能复位， 点为不 倒灌 稳定工况点。 B点为不稳定工况点， A点：稳定

1.4工况稳定和不稳定条件 稳定条件 dQ>0时应有dH。>dH d旺H dH dQ<O时应有dH.<dH do do H A点：稳定 p dH,dH 时不稳定 do B点为不稳定士沈点， 稳定与不稳定工作点 Q 2008-5-4

2008-5-4 7 1.4 工况稳定和不稳定条件 工况稳定和不稳定条件 c 应有dH > dH c 应有dH c dH dH dQ dQ 0时

1.5、工况稳定性分析 A,B均为稳定工况点 A点稳定，B点为不稳定工况点， Qc Qp Q 两种不同的稳定工作点 稳定与不稳定工作点 Q 2008-5-4 8

2008-5-4 8 1.5、工况稳定性分析 、工况稳定性分析 A,B 均为稳定工况点 A点稳定,B点为不稳定工况点

1.5稳定工况与不稳定工况举例 导致运行不稳定的原因： 1:泵的特性曲线有驼峰特 Q 性（内因，如二次流和旋转 失速等引起) 2:管路特性的静扬程大于 泵的关死扬程 Q 泵向水塔供水时的不稳定工况 2008-5-4

2008-5-4 9 1.5 稳定工况与不稳定工况举例 稳定工况与不稳定工况举例 导致运行不稳定的原因： 1：泵的特性曲线有驼峰特 性（内因，如二次流和旋转 失速等引起） 2：管路特性的静扬程大于 泵的关死扬程

2、泵的串并联运行 为了得到较高的扬程（或压力），工作机可采 用多级式结构或串联方式运行；为了得到较大 的流量，流体机械可采用并联运行方式。 1、串联运行特点 2、并联运行特点 3、泵的串并联运行特点 2008-5-4 10

2008-5-4 10 2、泵的串并联运行 、泵的串并联运行 z 为了得到较高的扬程（或压力），工作机可采 为了得到较高的扬程（或压力），工作机可采 用多级式结构或串联方式运行；为了得到较大 用多级式结构或串联方式运行；为了得到较大 的流量，流体机械可采用并联运行方式。 的流量，流体机械可采用并联运行方式。 1、串联运行特点 、串联运行特点 2、并联运行特点 、并联运行特点 3、泵的串并联运行特点 、泵的串并联运行特点