西华大学能源与环境学院：《流体机械原理及结构》课程教学资源（试卷习题）第七章 流体机械结构

第七章流体机械结构 流体机械的分类已在第一章中详 细介绍,本章着重从各种不同的流体 机械的典型结构型式进行阐述,进而 了解流体机械的性能及其主要用途。 泵 泵的种类很多,主要有叶片泵 容积泵和其它类型的泵(如水锤泵、 射流泵等) 2021/2/24 西华大学宋文武教授

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 1 第七章 流体机械结构  流体机械的分类已在第一章中详 细介绍，本章着重从各种不同的流体 机械的典型结构型式进行阐述，进而 了解流体机械的性能及其主要用途。  第一节 泵  泵的种类很多，主要有叶片泵、 容积泵和其它类型的泵（如水锤泵、 射流泵等）

泵是一种通用机械,应用极为广泛,用于国民经济的 各个部门中,凡是有液体流动的地方,就会有泵在工 作。其主要应用范围是:农田排灌、石油化工、动力 业、城市给排水系统、采矿和造船工业、宇航火箭 燃料供给以及生命科学领域内如人造心脏等 的结 ■叶片泵的结构型式按其比转数n的大小及叶轮的型式 可分为五大类:旋涡泵(n。=5~40)、部分流泵 (n=15~50)、离心泵(n。=30~280)、混流泵 (n=250~600)以及轴流泵(n。=600~2000),按泵 轴的位置型式又可分为立式和卧式两大类。如根据压 出室型式,吸入方式,叶轮的级数以及不同的使用条 件和要求还可分为如下的各种结构型式 2021/2/24 西华大学宋文武教授

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 2  泵是一种通用机械，应用极为广泛，用于国民经济的 各个部门中，凡是有液体流动的地方，就会有泵在工 作。其主要应用范围是：农田排灌、石油化工、动力 工业、城市给排水系统、采矿和造船工业、宇航火箭 燃料供给以及生命科学领域内如人造心脏等。  一 叶片泵的结构型式及用途  叶片泵的结构型式按其比转数ns的大小及叶轮的型式 可分为五大类：旋涡泵（ns =5～40）、部分流泵 （ns =15～50）、离心泵（ns =30～280）、混流泵 （ns =250～600）以及轴流泵（ns =600～2000），按泵 轴的位置型式又可分为立式和卧式两大类。如根据压 出室型式，吸入方式，叶轮的级数以及不同的使用条 件和要求还可分为如下的各种结构型式

单缬、托架式、与申动机直联式,自式 卧式离心试旋 旋源 多级 立式单级泵 卧式 部分流泵 式 2021/2/24 西华大学宋文武教授

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 3

级鳜蟻原杂水等等 单吸 娲壳式 多级娲多泵二级背泵、自泵、水轮泵 单级双吸单级泵 卧式 双吸 多级高速大型多级泵第一级用双吸叶轮 导叶式 单吸多级分段式多線 双吸多级高速大型多泵第一级用衷吸叶轮 离心 单级大型式、屏蔽、杂质、水轮泵等等 多级简袋、立式船用泵 立式娲壳式 双吸单级泵 单級作业面潜水泵 导叶式单级 多級深井泵、潜水电泵 娲式式单線泵 卧式 昆流泵 导叶式单级泵 蜗壳式单级泵 导叶式 单泵 多级泵 卧式单级泵 曲流泵立式单级泵〔或两级泵 2021/2/2 1斜式单级系

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 4

叶片泵的使用范围如图4-1所示。由 于叶片泵的应用范围很广,各种不同的使 用场合,要求叶片泵的结构、材料及传动 方式等都有所不同。常用的泵产品系列是 指结构形式、用途、材料相同,除过流部 件外,其他零部件通用程度高,基本参数 (流量、扬程)按一定规律分布的产品。 泵的一个系列内的产品并不都是几何相似 的,而是由若干个水力模型(也就是比转 速按一定的规律变化)的不同尺寸构成系 列中的全部产品,不同的系列有可能有相 同的水力模型。将一个系列的泵产品的使 用范围绘制在一个坐标系中,就构成为泵 2021/2/24 的系列型谱 华大学宋文武教授 5

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 5  叶片泵的使用范围如图4-1所示。由 于叶片泵的应用范围很广，各种不同的使 用场合，要求叶片泵的结构、材料及传动 方式等都有所不同。常用的泵产品系列是 指结构形式、用途、材料相同，除过流部 件外，其他零部件通用程度高，基本参数 （流量、扬程）按一定规律分布的产品。 泵的一个系列内的产品并不都是几何相似 的，而是由若干个水力模型（也就是比转 速按一定的规律变化）的不同尺寸构成系 列中的全部产品，不同的系列有可能有相 同的水力模型。将一个系列的泵产品的使 用范围绘制在一个坐标系中，就构成为泵 的系列型谱

图4-2为国际标准(so2858)单级悬臂式 离心泵的系列型谱图。图中每一产品的使用范 围是一个曲线构成的四边形,上面一条曲线就 是泵的特性曲线,下面一条曲线是泵叶轮切割 后形成的特性曲线,左右边界线是切割抛物线 曲线框中的数字代表泵的型号,其中带有下划 线的型号,泵的转速为1475rmin,其余的泵 的转速为2950r/min。图4-3为我国制定的双吸 泵系列型谱,图中的性能参数是该系列降速运 行的性能,因此泵的扬程要比型号中所表示的 低,其比转速值是近似值。 可以根据泵的系列型谱进行泵的选型计算。 但首先还是要认识各类叶片泵的结构及其用途 逐一介 式及主要用途。 2021/2/24 西华大学宋文武教授 6

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 6  图4-2为国际标准（ISO2858）单级悬臂式 离心泵的系列型谱图。图中每一产品的使用范 围是一个曲线构成的四边形，上面一条曲线就 是泵的特性曲线，下面一条曲线是泵叶轮切割 后形成的特性曲线，左右边界线是切割抛物线， 曲线框中的数字代表泵的型号，其中带有下划 线的型号，泵的转速为1475r/min ，其余的泵 的转速为2950r/min。图4-3为我国制定的双吸 泵系列型谱，图中的性能参数是该系列降速运 行的性能，因此泵的扬程要比型号中所表示的 低，其比转速值是近似值。  可以根据泵的系列型谱进行泵的选型计算。 但首先还是要认识各类叶片泵的结构及其用途。  下面逐一介绍叶片泵的结构型式及主要用途

10 10 离心泵 混流泵 10 轴流泵 10 10 2 10 10 10 3 2021/2/24 西华大学宋文武教授 7

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 7

牛日 图4-1单级离心泵系列型谱图 15201 ALL 2021/2/24 0.40.5 8 图4-2单级双吸离心泵系列型谱图

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 8

)、旋泵结构型式及用途 旋涡泵的类型及结构型式有W型、WX型及W型等几 种,其主要工作机构包括叶轮、泵体和泵盖以及由它 们组成的环型流道,液体由吸入管进入流道,并经过 旋转的叶轮获得能量,被输送到排出管,完成泵的工 作过程。 W型旋涡泵为单级悬臂式,如图所示。 结构特点 结构简单,零件数少,易加工,成本低,可选用较 高的转速,故体积小,重量轻。叶轮与轴都采用滑动 配合,可自动调整轴向间隙,轴封可采用软填料密封, 也可采用机械密封,装拆方便;整泵结构为轴对称, 通用化、标准化程度高,因此安装、运行、维护都十 202124分方便;该型系既可再转也哥反转

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 9 一）、旋涡泵结构型式及用途  旋涡泵的类型及结构型式有W型、WX型及WZ型等几 种，其主要工作机构包括叶轮、泵体和泵盖以及由它 们组成的环型流道，液体由吸入管进入流道，并经过 旋转的叶轮获得能量，被输送到排出管，完成泵的工 作过程。  W型旋涡泵为单级悬臂式，如图所示。  结构特点： 结构简单，零件数少，易加工，成本低，可选用较 高的转速，故体积小，重量轻。叶轮与轴都采用滑动 配合，可自动调整轴向间隙，轴封可采用软填料密封， 也可采用机械密封，装拆方便；整泵结构为轴对称， 通用化、标准化程度高，因此安装、运行、维护都十 分方便；该型泵既可正转也可反转

图W型旋涡泵 主魔 2 K飞 2021/2/24 西华大学宋 授

2021/2/24 西华大学 宋文武 教授 10  图W型旋涡泵