离心泵外文翻译.doc

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JIANGSUUNIVERSITY

本科毕业设计

离心泵外文翻译

学院名称：

能动学院

专业班级：

动力流体0903

学生姓名：

刘敏杰

学号：

3090201087

指导教师：

袁丹青、丛小青

实用课程

涡轮机械

离心泵特性的测量

杜伊斯堡-埃森大学工学院机械工程系涡轮机械

Prof.Dr.-Ing.F.-K.Benra

目录

1离心泵概述

1.1离心泵的应用领域及范围……………………………………………………………………………………

1.2离心泵叶轮及水力设计

2理论基础

2.1叶轮的速度情况

2.2流体在叶轮中被压缩

2.3扬程的确定

2.3.1有限叶片数的影响

2.3.2叶片出口安放角

2.4损失与效率

2.5性能表现

2.5.1离心泵性能特性

2.5.2相似准则

2.5.3离心泵的工况点

2.5.4离心泵及其设备

3离心泵的测试与调节

3.1一种离心泵

3.2离心泵的驱动设备

3.3离心泵设备的启动

3.4变量的测量

3.4.1流动测量

3.4.2压力的测量

3.4.3转矩、转速等的测量

4调试方法以及评价

4.1阀门特性曲线

4.2转速特性曲线

4.3评估与总结

文中对应符号下标及含义

符号

单位

含义

下标

含义

A

m^2

表面

a

叶轮a

B

m

叶轮宽度

A

设备

B

T

磁场强度

b

叶轮b

c

m/s

绝对速度

d

转矩

D

m

叶轮直径

dyn

动态的

f

S^-1

频率

D

压力点

F

N

功

el

电子

g

m/s^2

重力加速度

erf

需要的

H

m

扬程

h

水力的

K

-

一个常数

i

内部

m

Kg/s

流量

i

随机的

n

Min^-1

转速

K

离合器

-

比转速

m

机械的

NPSH

m

能量高度

max

最大

p

-

低功因素

min

最小

p

N/m^2

压力大小

M

测得值

P

kW

输出功率

N

标准尺寸

r

m

半径

Opt

最佳的

Re

-

雷诺数

P

水泵

s

m

距离

r

摩擦因素

St

-

St数

R

摩擦

t

s

时间

stat

静态的

u

m/s

圆周速度

S

吸入点

U

V

电压

Sch

顶点

v

m/s

速度

Sch

叶片

w

m/s

相对速度

Sp

缺口

Y

m^2/s^2

叶片具体功

th

理论上的

z

m

高度

u

在圆周方向上

Z

m^2/s^2

损失功

vorth

给定的

V

损失

o

0点

1

第一级位置

2

第二级位置

8

无限制环境下

参考文献

1.Bohl,W.

Str?

mungsmaschinenBd.1und2

Vogel-Verlag

2.Bohl,W.;Mathieu,W.:

LaborversucheanKraft-und

Arbeitsmaschinen

Hanser-Verlag,1975

3.Schulz,H.:

DiePumpen

Springer-Verlag,1977

4.KSB:

Kreiselpumpenlexikon

KSB-AG,Frankenthal,1989

5.Pfleiderer,C.;Petermann,H.:

Str?

mungsmaschinen

Springer-Verlag,1990

6.Sigloch,H.:

Str?

mungsmaschinen

Hanser-Verlag,1993

7.SIHI

Grundlagenf¨1rdiePlanugvon

Kreiselpumpenanlagen

SIHI-Halberg,Ludwigshafen,1978

8.Spengler,H.:

TechnischesHandbuchPumpen

Technik-Verlag,1987

9.Stepanoff,A.

Radial-undAxialpumpen

Springer-Verlag,1959

10.Troskolanski,A.T.;Lazarkiewicz,S.:

Kreiselpumpen

Birkh?

user-Verlag,1976

11.Sulzer:

KreiselpumpenHandbuch

Vulkan-Verlag,1990

12.Benra,F.-K.:

HydraulischeStr?

mungsmaschinen

Vorlesungsskript,Universit?

tDuisburg-Essen

13.Benra,F.-K

BerechnungundKonstruktionvon

Str?

mungsmaschinen

Vorlesungsskript,Universit?

tDuisburg-Essen

14.Simon,H.:

Str?

mungsmaschinenI

Vorlesungsskript,Universit?

tDuisburg-Essen

15.Simon,H.:

Str?

mungsmaschinenII

Vorlesungsskript,Universit?

tDuisburg-Essen

1.离心泵概述

1.1离心式泵的应用范围

1.2叶轮形式及水力设计

1离心泵概述

1.1离心泵的应用范围

第一种离心式水泵已经在1689年由法国物理学家丹尼斯-帕潘。

自那时以来，离心泵进入各行各业，尤其是径向流类型的泵被大量应用在建筑行业的液体输送上。

除了水，其他类型的水也可以作为输送介质，特别是石油，但除此之外，腐蚀性液体或固液混合物也可以利用离心泵来输送。

用途

1.水管理（供水，灌溉，排水，污水处理）

2电厂，供热系统

3化学与石化

4造船

5其他目的

泵类型

潜水泵，供水泵，增压泵，喷洒灌溉泵，排污泵

循环泵，锅炉给水泵，冷凝泵，蓄能泵，反应堆泵

隔膜泵，燃料与燃油泵，化工泵，管道泵，化工流程泵，直列泵，液态气体泵

舱底污水泵，压载泵，码头泵，船泵，燃油泵

消防泵，排水泵，干式油池润滑泵，透析液进料泵

图1-1：

离心泵的应用领域

1.2叶轮形式与水力设计

尽管离心泵应用在各种行业内，其种类与形式很多，但是大致可以用H,V图来进行归纳（图1-2）.根据流量，扬程，转速，叶轮形式，用以达到最高效率。

参考特殊形式的转速，根据不同的应用领域，叶轮的形式各不相同（图1-3）.

1.低比转速（n=10-30）:

带有简单弯曲叶片的径向式叶轮。

低流量，高扬程。

2.中比转速（n=30-50）：

叶轮径向流出，双曲面叶片设计，中流量，中扬程。

3.Helicoidic叶轮（n=50-80）：

双弯曲叶片叶轮，中流量，小扬程。

4.高比转速对角线叶轮（n=80-135）:

有双曲面叶片，高流量，低扬程。

5高比转速螺旋式叶轮（n=135-330）：

类似翅膀的转子叶片。

最高流量，最低扬程。

图1-2.不同离心泵叶轮的应用形式

图1-3.叶轮的各种不同形式

如果需要非常大的体积流量，又或者因为吸入方式导致有限的入口流速，径向流多级泵被广泛的使用。

两个连在一起尺寸相同的叶轮被安置在一个壳体里面，扬程相同，流量叠加。

由于叶轮的最大输送扬程依赖于设计时的压力选择，高转速又限制于坚固性，为实现高扬程，可以将多个单级泵串联起来，在相同流速下，单级泵输送水头被叠加起来。

泵是一种将低静压状态转换到高静压状态的机械，离心泵叶轮将机械能传递到围绕叶片绕流的液体。

液流受到来自叶轮的离心力的影响，叶轮压力的提升是离心力的结果，也可能是流动中受到叶轮流道的影响。

输送介质的绝对速度增加，随后在扩散流道中转换城静压能。

2.1叶轮的速度状态

对于通过旋转叶轮流道的液体来说，有必要将绝对运动跟相对运动区分开来，液体颗粒的运动称为绝对速度，如果站在叶轮外边缘来观看液体流动，那么与叶轮一起运动的液体颗粒相对观察者的速度成为相对速度。

图2-1：

离心泵叶轮的速度特性

在图2-1中，展示的是后弯式叶轮的速度情况，液流进入当前叶片流道有一个相对速度

标志处A点，叶轮有一个圆周速度圆周速度与相对速度矢量叠加后即得到绝对速度。

流动过程中，相对速度会不断减小，在标志处B点，液流有圆周速度u2与相对速度w2。

于是可以得到绝对速度c2。

这个速度比C1要大一些，这是因为叶片做功，有能量的传递。

动能的传递发生在下面的引导机制，流动是伴随速度c2并且一直持续缓慢变化到c3。

2.2叶轮及peeler中的压缩

叶轮在工作过程中，一方面通过液体从u1到u2的过程中圆周速度的增加，另一方面通过液体在叶轮及peeler中流动的减速，将功传递为液体的压力能。

为了确定在叶轮与peeler中所产生的压缩现象，这里我们引入一个假设：

所以流体所有颗粒在叶轮中的流动都是按照确定的路径进行的，（一元流动假设）。

因此，垂直于泵轴上的每一个同心圆上面周围流体的流动状态（压力与速度）是相同的，依据这个假设，可以分为无数多，无限薄的叶片。

此外，动能向压能的转换应该发生在叶片流道上，并且应该满足c3=c1这个条件。

离心力作用下导致压力增加的值能够确定，如果两个圆柱面r和r+dr之间泵输送的介质颗粒数目是有限的，两个相邻的叶片和轮壁及轮盘之间的颗粒也是可以确定的，因此确定的质点离心力可以表示如下：

下面是压力增加的公式

如果定义：

然后是离心力的具体流动动能变化的计算，离心力做的功可以沿着半径积分得到。

液流由于重力作用而产生加速。

离心力作用下，液流水头有所增加。

相对速度w的减少而导致的压力的增加可以从下面的动力学积分公式推得：

因为w随着压力的提升而减少，因此dw也会逐渐减少。

因为ds/dt=w以及

那么可以把公式写成：

这样可以得到：

相对速度减少而转换来的功的计算可以沿着整个流道进行积分得到：

功除以重力加速度，那么输送的扬程可以表示为：

结合图2-2c，在peeler中速度能的转换可以表示为：

2.3扬程的测定

无限多叶片假设下整个流动过程中传递的功表示为：

我们利用速度三角形来表示各个速度之间的关系。

利用流体机械中的欧拉方程，我们可以最终将相对速度消除。