偏离设计流量引起的冲击损失
1．摩擦损失和扩散损失
hf
l • v2
4R 2g
hj K2qV2
2．冲击损失
hs K4 (qv qv,d )2
正冲角产生的损失比负冲角小，发生在吸力面
分析结论： 影响泵与风机效率的最主要的因素是流动损失。 流动损失的最小点在设计流量的左边
（四）泵与风机的总效率
Pe P
hmv
对风机而言为总效率——全压效率
风机总效率分为动压效率和静压效率
静压效率：
st
qv pst P
内功率：
气体从叶轮获得的功率与流动损失功率、圆盘损失功 率和泄漏损失功率之和。
内功率反映叶轮的功耗
轴功率反映了整台风机的功耗
静压内效率： st,i
qv pst Pi
h
第二节 泵与风机的性能曲线
试验步骤： 转速不变 1.第一个点： qV 0
压力表、功率表、真空表及 转速表的读数
2.开启阀门7，增加流量，待稳定后开始记录该工况下的各种数据。 3.绘制该流量下所对应的各种性能曲线
2．性能参数的测量及计算 （1）流量的测量及计算
测量计： 孔板流量计
文丘里管流量计
喷嘴流量计
孔板流量计的工作原理:
机械效率：
m
P
Pm P
（二）容积损失和容积效率
成因：压差使流体从间隙中回流，造成损失
发生位置： 1.发生在叶轮入口处 密封环两侧 2 发生在平衡轴向力装置处
容积效率：
v
qv qv q
（三）流动损失和流动效率 吸入室、叶轮流道、导叶、壳体与流体的摩擦损失 流道转弯、断面变化处边界层分离，产生二次流而引起扩散损失
g
2a 90 0
3.前弯式
H t A BqV ,T
2a 90 0
cot 2a 0
qV ,T 增加， H t增加
有限叶片数和流体粘性的影响
H T KH t
环流系数恒小于1，且于流量基
本无关，曲线b所示 qV ,T H T
摩擦与扩散损失随流量的平方增加， 减去后获得曲线c 冲击损失设计工况下为零，偏离按抛物线增加，减去后获得曲线d 减去泄漏损失，获得曲线e
第三节性能曲线的测试方法 一、常规测试方法 （一）泵性能测试
1．试验装置及试验测量步骤
闭式: 循环回路，水泵回路，打 水至水箱，反复循环 所有压力计上有个小阀门 K，以便试验前排除空气
作水泵实验时，进口节流阀门13全开，真空泵不工作 作汽蚀实验时，装一进口节流阀13，在水箱上面接一根通到真空泵的管路11
3．（前弯式叶片）
Ph
g(A'qV ,T
B
q' 2 V ,T
)
2a 90 0
空载工况 P Pm PV
qV 0
（三） 流量与效率性能曲线 (qV )
Pe gqV H
PP 理论：存在两个零点 H 0
qV 0
实际：第二个零点不存在
风机：全压效率、静压效率
（四）离心式泵与风机性能曲线的分析 1、最佳工况点与经济工作区 最佳工况点：效率最高的点，最经济的点 经济工作区：最佳工况点左右的区域，效率不低于最高效率的0.85~0.9
第一节 功率、损失与效率
一、功率 ——单位时间做功的能力
l 原动机功率 Pg：原动机对外做功的能力（输出功率）
输入功率 Pg g Pg,in ηg— 原动机效率
l 轴功率P：原动机运行传递到泵或风机轴上的功率
P tm Pg
ηtm— 传动效率
l 有效功率：由于泵（或风机）的运行而使流体所具备的机械能
由于节流作用，在孔板前后造成压 差，用液柱式差压计测量
qV A0
2 p
对于冷水
qV 0.0039d 2 h L h
qV 0.0014d 2 h m3 h
用流体的参数对常用功率表示：
1.有效功率
Pe
泵： Pe gqv H 风机： Pe pqv
静压功率： Pe,st qv pst
2 轴功率P
P gqV H
η— 泵或风机的总效率
3.原动机输出功率
Pg
gqV H tm
4.原动机输入功率
Pg ,in
gqV H tm g
二、损失与效率
p
PM
K
tm g
三种形状： 1）陡降 循环水泵 2）平坦 汽包给水泵 3）驼峰
5、前弯式叶轮的某些特点 特点： 1）容易超载 容量富裕系数大些
2）qV H 实际曲线为驼峰曲线，导致喘振
3）效率远低于后弯式
二、轴流式泵与风机的性能曲线
特点： 1）在小流量区内出现驼峰 2）启动时阀门要全开 3）高效区窄，可采用动叶可调解决高效问题
泵于风机的主要性能参数：流量q v，扬程 H、功率 P 和效率 、汽蚀余量
性能曲线：在一定转速下，以流量q v 作为基本变量，其他各
参数随流量改变而变化的曲线。比如： qv qv H
性能曲线一般是通过实验来确定的。 一、离心泵与风机的性能曲线 （一） 流量与扬程（ qv H ）性能曲线
速度三角形和能量方程式可得：
2、离心式泵在空载情况下防止汽化
汽化产生的原因： 在空载情况下，空载功率 P0 主要消耗在机械损失上 （摩擦损失），使泵的水温升高，致使水发生汽化。
针对锅炉给水泵和凝结水泵，应避免在空载下运行
解决方法：加旁路，控制最小流量
3、空载条件下启动 原因：轴功率的30％，启动电流小，防止过载
4、后弯式叶轮 qV H 性能曲线的三种基本形状
H t
u2 g
(u2
v2m
cot2a )
u2 g
u2 cot2a gD2b2
qV ,T
A
u
2 2
g
B u2 cot 2a gD2b2
则：
H t A BqV ,T
1.后弯式 2a 90 0 cot 2a 0
H t A BqV ,T
qV ,T 增加， H t 减少
2.径向式
H t
பைடு நூலகம்
A
u
2 2
（二）流量与功率 (qv p) 性能曲线
定义：在一定转速下泵与风机的流量与轴功率之间的关系曲线。
P Ph Pm
机械损失功率与流量无关
Ph
g(A'qV ,T
B
'
q2 V ,T
)
1．（后弯式叶片） 2a 90 0
两个零点时
A'
qV ,T
0, B'
2．径向式
Ph gA'qV ,T
2a 90 0
（一）机械损失和机械效率 机械损失：
轴端密封与轴承的摩擦损失P 1％～5％
叶轮前后盖板外表面与流体之间的园盘摩擦损失（2％～10％）
Pdf Ku23D22
（壳体中流体由于离心力作用旋转回流与 叶轮摩擦）
提高单级扬程：提高转速比增大叶轮半径好 对于相同扬程：提高转速可使叶轮半径减小
Pm P Pdf