大连海事大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 离心泵 Centrifugal Pump（3.3）离心泵比转数

船舶辅机-第3章离心泵[ Centrifugal Pump 第三节离心泵的相似理论和比转数 、相似条件 二、相似定律 、离心泵的比转数

1 船舶辅机−第3章 离心泵[Centrifugal Pump] 一、相似条件 二、相似定律 第三节 离心泵的相似理论和比转数 三、离心泵的比转数

№船辅机-第3章离心泵[ Centrifugal Pump 、相似条件 1.几何相似:两泵对应的尺寸比值相等,叶片 数和对应的叶片角相等。 2.运动相似:两泵对应点的相应速度方向相同, 比值相等,即速度三角形相似。运动相似必然 几何相似,同时满足几何相似和运动相似称为 工况相似。 3.动力相似:两泵对应点作用于流体质点上的 同名力方向相同,比值相等。主要是惯性力和 粘性力。只要工况相似,基本能满足动力相似

2 船舶辅机−第3章 离心泵[Centrifugal Pump] 一、相似条件 1. 几何相似：两泵对应的尺寸比值相等，叶片 数和对应的叶片角相等。 2. 运动相似：两泵对应点的相应速度方向相同， 比值相等，即速度三角形相似。运动相似必然 几何相似，同时满足几何相似和运动相似称为 工况相似。 3. 动力相似：两泵对应点作用于流体质点上的 同名力方向相同，比值相等。主要是惯性力和 粘性力。只要工况相似，基本能满足动力相似

№船辅机-第3章离心泵[ Centrifugal Pump 二、相似定律 1.流量相似关系 2扬程相似关系:H(D)n H D 3.功率相似关系 P D

3 船舶辅机−第3章 离心泵[Centrifugal Pump] 二、相似定律 1. 流量相似关系： n n D D Q Q           =  3 ' 2 2 2. 扬程相似关系： 2 2 2 2                    =  n n D D H H 3. 功率相似关系： 3 2 5 2                    =  n n D D P P

№船辅机-第3章离心泵[ Centrifugal Pump 、离心泵的比转数 Q=CQ1-折引流量 n2D2n2D2=B=Ch-折引扬程 推导出1个只包含泵的设计参数Q、H、n,而不 包括几何尺寸D2的相似准则,称为比转数n n=3.65 ne %满足相似三条件的离 心泵,比转数n相等。 注意量纲:n-rmin,Qms(双吸泵取1/2Q),Hm(多级 泵取单级叶轮)

4 船舶辅机−第3章 离心泵[Centrifugal Pump] 三、离心泵的比转数 Q C n D Q nD Q = I =    = 3 2 3 2 H C n D H n D H = I =    = 2 2 2 2 2 2 QI -折引流量 HI -折引扬程 推导出1个只包含泵的设计参数Q、H、n，而不 包括几何尺寸D2的相似准则，称为比转数ns。 4 65 3 3. H n Q ns = 满足相似三条件的离 心泵，比转数ns相等。 注意量纲：n-r/min, Q-m3 /s(双吸泵取1/2Q), H-m(多级 泵取单级叶轮)

№船舶辅机-第3章离心泵[ Centrifugal Pump 不同国家计算同一离心泵的比转数算法和所用 单位均不同,所得数值和量纲也不同。国际上 用无量纲的型式数K代替比转数,二者可换算 K 2zn√Q 60 8分 几何相似的泵输送同一种液体时,比转数必然 相等;而比转数相同的泵,不一定几何相似

5 船舶辅机−第3章 离心泵[Centrifugal Pump] 不同国家计算同一离心泵的比转数算法和所用 单位均不同，所得数值和量纲也不同。国际上 用无量纲的型式数K代替比转数，二者可换算。 4 3 60 2 gH n Q K  = 几何相似的泵输送同一种液体时，比转数必然 相等；而比转数相同的泵，不一定几何相似

№船辅机-第3章离心泵[ Centrifugal Pump 离心延 1低比转数泵叶型“窄 头的类黑 低比转数 中比转数 高比转数 长”,叶片呈圆柱形 κx瞵扬程相对较高,流量相 对较小;QH线较平坦, 叶轮商图 | P线陡降,高效率区宽 适合节流调节,适合封 闭起动 尺寸比 2 ≈1-8~1.1 2高比转数泵叶型“短 叶片形状 柱形叶片 透口处组幽彩粗曲厚叶片 宽”,叶片呈扭曲形; 出口处圖柱彩 扬程相对较低,流量相 对较大;QH线较陡降, 性能曲战彩状 QP线缓升

6 船舶辅机−第3章 离心泵[Centrifugal Pump] 1.低比转数泵叶型“窄 长”，叶片呈圆柱形； 扬程相对较高，流量相 对较小；Q-H线较平坦， Q-P线陡降，高效率区宽， 适合节流调节，适合封 闭起动。 2.高比转数泵叶型“短 宽”，叶片呈扭曲形； 扬程相对较低，流量相 对较大；Q-H线较陡降， Q-P线缓升

№船舶辅机-第3章离心泵[ Centrifugal Pump 关于比转数与性能关系的总结(★★★) 窄长叶型n小, 流量不大扬程高, H线平功率陡 高效区宽宜节流

7 船舶辅机−第3章 离心泵[Centrifugal Pump] 关于比转数与性能关系的总结(★★★) 窄长叶型ns小， 流量不大扬程高， H线平功率陡， 高效区宽宜节流