二、机械损失和机械效率
3、减小机械损失的一些措施
（1）合理地压紧填料压盖，对于泵采用机械密封。 （2）对给定的能头，增加转速，相应减小叶轮直径。 （3）将铸铁壳腔内表面涂漆，效率可 以提高2%～3%，叶轮盖板和壳腔粗糙面 用砂轮磨光，效率可提高2%～4%。风机 的盖板和壳腔较泵光滑，风机的效率要比 水泵高。 （4）适当选取叶轮和壳体的间隙，可以降低圆盘摩擦损失， 一般取B/D2=2%～5%。
二、机械损失和机械效率
4、机械效率
机械损失功率的大小，用机械效率m来衡量。机械效率
等于轴功率克服机械损失后所剩余的功率与轴功率P之比：
m
P Pm P
机械效率和比转速有关，表1-3可用来粗略估算泵的机械效率。
表1-3
ηm与ns的关系（泵）
比转速 ns
50
60
70
80
90
100
机械效率ηm（%） 84
90
100
qV＜90m3/h qV＞145m3/h
0.80 0.835 0.86 0.875 0.890 0.90 0.90 0.920 0.94 0.950 0.955 0.96
An example: Blood Regurgitation through Mitral Valve
Healing Techniques
（三） 容积效率
容积损失的大小用容积效率V 来衡量。容积效率为考虑
容积损失后的功率与未考虑容积损失前的功率之比：
V
P Ph
gqV H T gqVT H T
qV qVT
qV qV q
容积效率V 与比转速有关，对给水泵，表1-4可供参考。
表1-4
给水泵的容积效率
V 流量
比转速 ns=50
60
70
80
V V V p 2V
t
四、流动损失和流动效率
1、什么是流动损失 流动损失是指：泵与风机工作时，由于流体和流道壁面 发生摩擦、流道几何形状改变使流速变化而产生旋涡、以及 偏离设计工况时产生的冲击等所造成的损失。
中间带一小室 曲径式密封环 的密封环
平面式密封环
曲径式密封环
直角式密封环 锐角式密封环
曲径式密封环
检修中应将密封间隙严格控制在规定的范围内，密封间
隙过大q1；密封间隙过小Pm1；
（二）通风机的容积损失
通风机的容积损失发生在以下部位
气体通过通风机的轴或轴套与 机壳之间的间隙Δ向外泄漏。由于 轴或轴套的直径较小，由此产生的 外泄漏可忽略不计。
87
89
91
92
93
§2 泵与风机的性能
三、容积损失和容积效率
当叶轮旋转时，在动、静部件间隙两侧压强差的作用下， 部分流体从高压侧通过间隙流向低压侧所造成的能量损失称 为容积（泄漏）损失，用功率PV 表示。
（一）泵的容积损失 （二）通风机的容积损失
（一）泵的容积损失
1、泵的容积损失主要发生在以下几个部位 叶轮入口与外壳之间的间隙处； 多级泵的级间间隙处； 平衡轴向力装置与外壳之间的间隙处以及轴封间隙处等。
§2 泵与风机的性能
一、功率
3、原动机功率Pg 原动机功率：原动机的输出功率。 原动机至泵与风机的轴效率为机械传动效率ηtm 则泵的原动机功率为：
Pg=P/ηm=ρgH qv/1000ηηtm
对风机原动机功率为 Pg=P/ηtm= p qv/1000 ηηtm
§2 泵与风机的性能
一、功率
3、原动机功率Pg 原动机功率：原动机的输出功率。 原动机输入功率
对风机而言，其能头用全压p表示，其有效功率为 Pe=p qv/1000 kW
一、功率
2、轴功率P 轴功率：原动机传给泵或风机轴端上的功率。 由于泵或风机内存在各种损失，所以有效功率小于轴功率， 若总效率η为已知，则泵的轴功率为：
P=Pe/η=ρgH qv/1000η
对风机轴功率为 P=Pe/η= p qv/1000 η
T
（一）泵的容积损失
2、轴向力的产生
离心泵的轴向力
（一）泵的容积损失
3、平衡轴向力装置
平衡孔 背叶片平衡轴向力原理
双吸式叶轮 对称排列的叶轮
§2 泵与风机的性能
用平衡盘平衡轴向力
平衡鼓、平衡盘和弹簧双向 止推轴承的平衡装置
（一）泵的容积损失
4、减小泵容积损失的措施 为了减小叶轮入口处的容积损失q1，一般在入口处都装 有密封环（承磨环或口环），如图下所示。
P
Ph
P
Pe
qVT
qV
qV
HT
HT
H
Pm
机械损失功率
Ph PV 流动损失功率
容积损失功率
§2 泵与风机的性能
一、功率
1、有效功率Pe 有效功率：流体从泵或风机中实际有效获得的功率。 对泵而言，设流过叶轮的流体体积流量为qv，扬程为H 流体的密度为ρ，则泵的有效功率为：
Pe=ρgH qv/1000 kW
第四章 泵与风机的性能
本章要点
各种损失与效率 性能曲线 性能曲线的应用
4.1 功率、损失和效率
引言 一、功率 二、机械损失和机械效率 三、容积损失和容积效率 四、流动损失和流动效率
引言
由于结构、工艺及流体粘性的影响，流体流经泵与风机时 不可避免地要产生各种能量损失。
哪些损失？在哪些部位？与那些因素有关？措施。
二、机械损失和机械效率
2、机械损失的定性分析 Pm1∝nD2，与轴承、轴封的结构形式、填料种类、轴
颈的加工工艺以及流体密度有关，约为1%～ 3%P。
Pm2∝n3D25，叶轮在壳腔 内转动时，因克服壳腔内流体 与盖板之间存在的摩擦阻力而 消耗的能量，称为圆盘摩擦损 失功率。
约为轴功率的2%～ 10%， 是机械损失的主要部分。
泵，原动机输入功率 Pg，in=ρgH qv/1000ηηmηg
对风机原动机输入功率为 Pg，in= p qv/1000 ηηmηg
二、机械损失和机械效率
1、什么是机械损失 在机械运动过程中克服摩擦所造成的能量损失。 机械损失与叶轮转动相关而与流体流量无直接关系---直 接损失功率。
机械损失（用功率Pm表示）包括：轴与轴封、轴与轴承 及叶轮圆盘摩擦所损失的功率，一般分别用Pm1和Pm2表示。
气体通过叶轮进口与进气口之
间的间隙δ流回到叶轮进口的低压区。
和泵的情况类似，容积损失q 的大小 和间隙形式有关。
通风机容积损失示意图
（二）通风机的容积损失
离心式通风机叶轮进口 与进气口间隙的形式可分为 对口和套口两种形式。
间隙尺寸对风机的性能 影响：
试验表明，r /D2从0.5%
ห้องสมุดไป่ตู้到 0.05% ， 可 使 效 率 提 高 3% ~4% 。 通 常 间 隙 的 取 值 范 围 为(0.0050.01)D2，D2大时取 小值，反之取大值。