中国科技大学：《流体力学与流体机械》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十一章 离心式泵与风机的叶轮理论

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流体力学与流体机械 (十一) 多媒体教学课件 李文科 制作

第十一章寓心式泵与风机的叶轮狸论 第一节泵与风机的用途及分类 第二节泵与风机的工作原理及性能参数 第三节流体在叶轮中的运动 第四节离心式泵与风机的基本方程 第五节理论压头的组成 第六节叶轮型式对压头的影响

第十一章 离心式泵与风机的叶轮理论 ➢第一节 泵与风机的用途及分类 ➢第二节 泵与风机的工作原理及性能参数 ➢第三节 流体在叶轮中的运动 ➢第四节 离心式泵与风机的基本方程 ➢第五节 理论压头的组成 ➢第六节 叶轮型式对压头的影响

第一节泵与风机的用途及分类 内容提要 ◇一、泵与风机的用途 ◇二、泵与风机的分类 ◇(一)叶轮式泵与风机 ◇(二)容积式泵与风机 ◇(三)其它形式的泵与风机

第一节 泵与风机的用途及分类 内 容 提 要 一、泵与风机的用途 二、泵与风机的分类  (一)叶轮式泵与风机  (二)容积式泵与风机  (三)其它形式的泵与风机

第一节泵与风机的用途及分类 泵与风机的用途 泵与风机是日常生活中及工程实际上用途非常广泛的流体 机械。 泵与风机的作用:是将原动机的机械能转换成为流体的压 力能、位能和动能,以克服流体的流动阻力,达到输送流体 的目的。 其中:用于输送水或其它液体的机械称为泵; 用于输送空气或其它气体的机械称为风机。 泵与风机在供热、采暖、通风、空调、燃气、给排水、环 境等工程中得到广泛的应用 二、泵与风机的分类 UK

第一节 泵与风机的用途及分类 一、泵与风机的用途 泵与风机是日常生活中及工程实际上用途非常广泛的流体 机械。 泵与风机的作用：是将原动机的机械能转换成为流体的压 力能、位能和动能，以克服流体的流动阻力，达到输送流体 的目的。 其中：用于输送水或其它液体的机械称为泵； 用于输送空气或其它气体的机械称为风机。 泵与风机在供热、采暖、通风、空调、燃气、给排水、环 境等工程中得到广泛的应用。 二、泵与风机的分类

第一节泵与风机的用途及分类 按工作原理不同,泵与风机通常分为三大类。 ()叶轮式泵与风机 通过髙速旋转的叶轮对流体做功,使流体获得能量。根据 流体流过叶轮时的方向不同,又可分为三种 (1)离心式泵与风机 离心泵的示意图见图11-1。离心泵启动前使泵体和吸水管 内充满水,启动后叶轮高速旋转,叶轮内的水随之旋转获得能 量。同时由于惯性沿离心方向流出叶轮进入螺旋形机壳,将 部分动能转化为压力能,通过压水管排出。这时叶轮入口处形 成真空,在大气压作用下,吸水池的水经底阀、吸水管被压入 水泵,从而压水吸水过程得以连续进行。 UK

第一节 泵与风机的用途及分类 按工作原理不同，泵与风机通常分为三大类。 (一)叶轮式泵与风机 通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获得能量。根据 流体流过叶轮时的方向不同，又可分为三种。 (1)离心式泵与风机 离心泵的示意图见图11-1。离心泵启动前使泵体和吸水管 内充满水，启动后叶轮高速旋转，叶轮内的水随之旋转获得能 量。同时由于惯性沿离心方向流出叶轮进入螺旋形机壳，将一 部分动能转化为压力能，通过压水管排出。这时叶轮入口处形 成真空，在大气压作用下，吸水池的水经底阀、吸水管被压入 水泵，从而压水吸水过程得以连续进行

第一节泵与风机的用途及分类 图11-1离心泵示意图图112立式轴流泵示意图 1-底闯;2-吸水管;3-叶轮;1吸入管;2-叶片;3-轮毂;4-导叶; 4-轴;5-机壳6压水管5-机壳6-轴;7-出水弯管

第一节 泵与风机的用途及分类 图11-1 离心泵示意图 图11-2 立式轴流泵示意图 1-底阀;2-吸水管;3-叶轮; 1-吸入管;2-叶片;3-轮毂;4-导叶; 4-轴;5-机壳;6-压水管 5-机壳;6-轴;7-出水弯管

第一节泵与风机的用途及分类 (2)轴流式泵与风机 图11-2是立式轴流泵的示意图。叶轮由叶片和轮毂组成, 在转轴带动下在圆筒形泵壳内旋转。流体由吸入管沿轴向流入 叶轮,随之旋转获得能量,然后沿轴向经导叶流出。导叶固定 在泵壳上不动,它的作用是消除水流的旋转运动,将动能转变 为压力能。 (3)混流式泵与风机 混流式也称斜流式。流体沿轴向流入叶轮,斜向流出,介 于离心式与轴流式之间 叶轮式泵与风机的优点是构造简单,效率高,且易于调节 因此得到普遍应用。其中尤以离心式泵与风机应用最多

第一节 泵与风机的用途及分类 (2)轴流式泵与风机 图11-2是立式轴流泵的示意图。叶轮由叶片和轮毂组成， 在转轴带动下在圆筒形泵壳内旋转。流体由吸入管沿轴向流入 叶轮，随之旋转获得能量，然后沿轴向经导叶流出。导叶固定 在泵壳上不动，它的作用是消除水流的旋转运动，将动能转变 为压力能。 (3)混流式泵与风机 混流式也称斜流式。流体沿轴向流入叶轮，斜向流出，介 于离心式与轴流式之间。 叶轮式泵与风机的优点是构造简单，效率高，且易于调节。 因此得到普遍应用。其中尤以离心式泵与风机应用最多

第一节泵与风机的用途及分类 二)容积式泵与风机 通过工作室容积的改变对流体做功,使流体获得能量。根 据工作室容积改变的方式不同,又可分为两种。 (1)往复式 以活塞泵为例。图11-3是活塞泵的示意图。曲柄连杆机构 带动活塞在泵缸内往复运动。当活塞由左向右运动时,工作室 容积扩大,压强降低,液体顶开吸水阀进入泵缸,是吸水过程 当活塞由右向左运动时,工作室容积减小,液体受压,吸水阀 关闭,顶开压水阀而排出,是压水过程。活塞不断往复运动, 吸水与压水过程就不断交替进行。 UK

第一节 泵与风机的用途及分类 (二)容积式泵与风机 通过工作室容积的改变对流体做功，使流体获得能量。根 据工作室容积改变的方式不同，又可分为两种。 (1)往复式 以活塞泵为例。图11-3是活塞泵的示意图。曲柄连杆机构 带动活塞在泵缸内往复运动。当活塞由左向右运动时，工作室 容积扩大，压强降低，液体顶开吸水阀进入泵缸，是吸水过程。 当活塞由右向左运动时，工作室容积减小，液体受压，吸水阀 关闭，顶开压水阀而排出，是压水过程。活塞不断往复运动， 吸水与压水过程就不断交替进行

第一节泵与风机的用途及分类 图113活塞泵示意图 图11-4齿轮泵示意图 1活塞2压水阀3吸水阀;1主动轮:2-从动轮3吸液口; 4工作室5-泵缸 4排液囗

第一节 泵与风机的用途及分类 图11-3 活塞泵示意图 图11-4 齿轮泵示意图 1-活塞;2-压水阀;3-吸水阀; 1-主动轮;2-从动轮;3-吸液口; 4-工作室;5-泵缸 4-排液口

第一节泵与风机的用途及分类 (2)旋转式 以齿轮泵为例,如图11-4所示。齿轮泵有一对互相啮合的 齿轮。主动轮由原动机带动旋转,并带动从动轮反向旋转。液 体由吸液口进入,在齿的挤压下分左右沿泵壳流向排液口。 容积式泵与风机由于构造不同,各有特点,可以应用于各 种不同情况。如在锅炉房中,利用锅炉产生的蒸汽为动力的蒸 汽活塞泵,可以做为停电时锅炉的补给水泵。齿轮泵常用来做 输送润滑油的油泵

第一节 泵与风机的用途及分类 (2)旋转式 以齿轮泵为例，如图11-4所示。齿轮泵有一对互相啮合的 齿轮。主动轮由原动机带动旋转，并带动从动轮反向旋转。液 体由吸液口进入，在齿的挤压下分左右沿泵壳流向排液口。 容积式泵与风机由于构造不同，各有特点，可以应用于各 种不同情况。如在锅炉房中，利用锅炉产生的蒸汽为动力的蒸 汽活塞泵，可以做为停电时锅炉的补给水泵。齿轮泵常用来做 输送润滑油的油泵