一，泵與風(fēng)機(jī)的主要性能參數(shù)
 
風(fēng)機(jī)，泵的主要性能參數(shù)有下列幾個(gè):
(一)，流量(flow guantity)單位時(shí)間內(nèi)輸送的流體數(shù)量?？梢杂皿w積流量qv表示，也可以用質(zhì)量流量qm表示。
(二)，壓力，揚(yáng)程(pressure，head)1，通風(fēng)機(jī)全壓?jiǎn)挝惑w積的氣體在通風(fēng)機(jī)內(nèi)所獲得總能量叫通風(fēng)機(jī)全壓。單位為:毫米水柱，牛/米2。2，離心泵揚(yáng)程單位重量的液體在泵內(nèi)所獲得總能量叫泵的揚(yáng)程。單位為:米液柱。
(三)，轉(zhuǎn)速(rotary rate)葉輪每分鐘旋轉(zhuǎn)周數(shù)叫轉(zhuǎn)速。單位為:轉(zhuǎn)/分。
(四)，功率和效率(power and efficiency)通風(fēng)機(jī)和泵之功率有鈾功率，有效功率和原動(dòng)機(jī)效率之分。
▲、軸功率P原動(dòng)機(jī)傳給通風(fēng)機(jī)，泵軸上的功率，叫通風(fēng)機(jī)，泵的軸功率，又稱輸入功
率，通常用P表示。單位:千瓦。
▲、有效功率Pe有效功率是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)泵與風(fēng)機(jī)的流體獲得的功率，即泵與風(fēng)機(jī)的輸出功率，用符號(hào)Pe表示，單位為KW。3，原動(dòng)機(jī)功率Pg原動(dòng)機(jī)的輸出功率即為原動(dòng)機(jī)功率，用Pg表示，單位為KW。軸功率和有效功率之差是泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)部損失功率。泵與風(fēng)機(jī)的效率為有效功率和軸功率之比。由于原動(dòng)機(jī)機(jī)軸與泵與風(fēng)機(jī)的軸連接存在機(jī)械損失，用傳動(dòng)效率ηtm表示，所以通常原動(dòng)機(jī)功率比軸功率大。
 







二，泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線
 
泵與風(fēng)機(jī)的主要的性能參數(shù)有流量qV，揚(yáng)程H或全壓p，功率P和效率η0，對(duì)泵而言，還有汽蝕余量△h。這些參數(shù)變化關(guān)系的曲線，稱為性能曲線(performance curve)。性能曲線通常是指在一定轉(zhuǎn)速下，以流量為基本變量，其他各參數(shù)隨流量改變而改變的曲線。因此，通常的性能曲線為qv-H(p)，qv-P，qv-η，qv-△h等曲線。該曲線直觀的反映了泵與風(fēng)機(jī)的總體性能。性能曲線對(duì)泵與風(fēng)機(jī)的選型，經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行都起著非常重要的作用。
(一)離心式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線
1，流量與揚(yáng)程(qv-H)性能曲線當(dāng)葉片無(wú)限多且無(wú)限薄并為理想流體時(shí)，qv-H是一直線方程。隨qV呈直線關(guān)系變化，來(lái)決定。(1)后彎式葉輪，qVT增加時(shí)，逐漸減小，如圖2-30(a)所示;(2)徑向式葉片，qVT增加時(shí)，恒定，如圖2-30(b)所示;(3)前彎式葉片，qVT增加時(shí)，逐漸增大，如圖2-30(c)所示;以上的直線為理論的-qVT性能曲線。由于考慮到有限葉片數(shù)和粘性流體的影響，需對(duì)上述曲線進(jìn)行修正。現(xiàn)以β2a∞>90o的后彎式葉片為例，分析曲線的變化?？紤]實(shí)際流體粘性的影響，并減去因摩擦，擴(kuò)散和沖擊而損失的揚(yáng)程。除此之外，還需考慮容積損失對(duì)性能曲線的影響，因此，還需減去相應(yīng)的泄漏量q，即得到實(shí)際揚(yáng)程和流量的性能曲線qv-H，如圖2-31中e線所示。對(duì)風(fēng)機(jī)的性能曲線qv-p分析和泵的qv-H分析相同。
 
2，流量和功率(qv-P)性能曲線流量和功率性能曲線，是指在一定轉(zhuǎn)速下泵與風(fēng)機(jī)的流量和軸功率之間的關(guān)系曲線。軸功率P等于流動(dòng)功率Ph和機(jī)械損失功率△Pm之和。而機(jī)械損失和流量無(wú)關(guān)，所以可先求得流量與流動(dòng)功率的關(guān)系曲線，然后，在相應(yīng)點(diǎn)上加上機(jī)械損失功率即得到流量與軸功率的關(guān)系曲線。如圖2-32所示，流動(dòng)功率Ph隨流量的變化為一拋物線關(guān)系，其曲線的形狀與β2a∞角有關(guān)。對(duì)于后彎式葉片葉輪，其流動(dòng)功率是先隨流量的增加而增加，當(dāng)達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，則隨流量的增加而減少，所以當(dāng)流量改變時(shí)，其流動(dòng)效率的變化較為平緩(圖2-32a)。對(duì)于徑向葉片葉輪，其流動(dòng)功率與流量的關(guān)系曲線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)上升的直線(圖2-32b)。對(duì)于后彎式葉片葉輪，當(dāng)流量qVT增加時(shí)，流動(dòng)功率Ph急劇增加，是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的上升曲線(圖2-32c)。以后彎式葉輪為例，在流量與流動(dòng)功率(qVT-Ph)曲線上加一等值的(實(shí)際上qV大時(shí)△Pm稍小些)機(jī)械損失功率△Pm再考慮到泄漏量的影響即得到qV-P性能曲線。qVT=0時(shí)，當(dāng)軸功率不為零，由此，將流量為零的這一工況稱為空載工況，此時(shí)的功率就等于泵與風(fēng)機(jī)在空轉(zhuǎn)時(shí)的機(jī)械損失功率△Pm和容積損失功率△PV之和。
3，流量與效率(qv-η)性能曲線泵與風(fēng)機(jī)的效率等于有效功率與軸功率之比，即由上式可見(jiàn)，效率η有兩次為零的點(diǎn)，即當(dāng)qv=0時(shí)，η=0，當(dāng)H=0時(shí)，η=0。因此，qv-η曲線是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)與橫坐標(biāo)軸相交于qv=qvmax點(diǎn)的曲線。這是理論分析的結(jié)果，實(shí)際上qv-H性能曲線不可能下降到與橫坐標(biāo)軸相交，因而qv-η曲線也不可能與橫坐標(biāo)軸相交。如圖2-34所示，實(shí)際的qv-η性能曲線位于理論曲線的下方。曲線上效率ηvmax點(diǎn)，即為泵與風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。對(duì)風(fēng)機(jī)而言，因?yàn)橛腥珘簆和靜壓pst，所以對(duì)應(yīng)的效率也有全壓效率(qv)及靜壓效率(qv-ηst)曲線。性能曲線是制造廠通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的。載入泵與風(fēng)機(jī)樣本，供用戶使用。以風(fēng)機(jī)為例，實(shí)際使用中，為方便起見(jiàn)，一般將上述曲線按同一比例畫(huà)在一張圖中，如右圖所示，不同型號(hào)的風(fēng)機(jī)，其性能曲線也不同。從圖中可以看出，在轉(zhuǎn)速不變的情況下，當(dāng)風(fēng)量發(fā)生改變時(shí)，風(fēng)壓隨風(fēng)量的增大而減小;功率隨風(fēng)量的增大而增大;風(fēng)機(jī)效率存在一個(gè)值。相應(yīng)于效率下的風(fēng)量，風(fēng)壓和軸功率稱為通風(fēng)機(jī)的工況。在選擇風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使其實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率不低于效率的90%。這也就確定了一臺(tái)風(fēng)機(jī)其風(fēng)量的允許調(diào)節(jié)范圍。







4，離心泵與風(fēng)機(jī)性能曲線的分析
 
(1)當(dāng)閥門(mén)全關(guān)時(shí)，工況為空轉(zhuǎn)狀態(tài)。這時(shí)候，空載功率Po主要消耗在機(jī)械損失上，而這會(huì)導(dǎo)致局部水溫迅速升高以致汽化。因此，為防止汽化，一般不允許在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下運(yùn)行(除特殊注明允許的外)。
(2)離心泵與風(fēng)機(jī)，在空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，軸功率非常小，一般為設(shè)計(jì)軸功率的百分之三十左右，為避免啟動(dòng)電流過(guò)大，原動(dòng)機(jī)過(guò)載，所以離心式的泵與風(fēng)機(jī)要在閥門(mén)全關(guān)的狀態(tài)下啟動(dòng)，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，在開(kāi)大出口管路上的調(diào)節(jié)閥門(mén)，使泵與風(fēng)機(jī)投入正常的運(yùn)行。
(3)由qv-P性能曲線可見(jiàn)，后彎式葉輪和前彎式葉輪有著明顯的差別。后彎式葉輪的qv-P性能曲線，隨著流量的增加功率變化緩慢，而前彎式葉輪隨著流量的增加，功率急劇上升，因此原動(dòng)機(jī)容易超載。所以，對(duì)前彎式葉輪的風(fēng)機(jī)在選用原動(dòng)機(jī)時(shí)，容量富余系數(shù)應(yīng)取的大些。(4)前彎式葉輪效率遠(yuǎn)低于后彎式。所以一般現(xiàn)在的風(fēng)機(jī)為了節(jié)能大多采用效率非常高的的后彎式葉片。(5)前彎式葉輪的實(shí)際qv-H性能曲線是一具有較寬不穩(wěn)定工作段的駝峰形曲線，如果風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定工作段工作，將導(dǎo)致喘振。因此，不允許在此段工作。
(二)，軸流式泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線
在一定的轉(zhuǎn)速下，對(duì)葉片安裝角固定的軸流式泵與風(fēng)機(jī)，試驗(yàn)所測(cè)得的典型性能曲線如圖2-35所示，和離心式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線相比有顯著的區(qū)別。qv-H(P)曲線，隨流量qv減小，揚(yáng)程(全壓)先是上升，當(dāng)減小到qvc時(shí)，揚(yáng)程(全壓)開(kāi)始下降，流量再減小到qvb時(shí)，揚(yáng)程(全壓)又開(kāi)始上升直到流量為零時(shí)的值。軸流式泵與風(fēng)機(jī)性能曲線歸結(jié)起來(lái)有以下特點(diǎn):
(1)qv-H(P)性能曲線，在小流量區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)駝峰形狀，在c點(diǎn)的左邊為不穩(wěn)定工作區(qū)段，一般不允許泵與風(fēng)機(jī)在此區(qū)域工作。
(2)軸功率P在空轉(zhuǎn)狀態(tài)(qv=0)時(shí)，隨流量的增加隨之減少，為避免原動(dòng)機(jī)過(guò)載，對(duì)軸流式泵與風(fēng)機(jī)要在閥門(mén)全開(kāi)狀態(tài)下啟動(dòng)。如果葉片安裝角是可調(diào)的，在葉片安裝角小時(shí)，軸功率也小，所以對(duì)可調(diào)葉片的軸流式泵與風(fēng)機(jī)可在小安裝角時(shí)啟動(dòng)。
(3)軸流式泵與風(fēng)機(jī)效率非常高的區(qū)窄。但如果采用可調(diào)葉片，則可使在很大的流量變化范圍內(nèi)保持高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。這就是可調(diào)葉片軸流式泵與風(fēng)機(jī)較為突出的優(yōu)點(diǎn)。http://www.nanke022.com