第三节 离心泵的相似理论和比转数
➢第三节 ➢离心泵的相似理论和比转数
3-3离心泵的相似理论和比转数 >对泵设计、研究和使用有重要意义 >新产品设计时 需要在其指导下进行模型试验,以便验证和改 进设计 在现有的产品资料基础上,利用相似关系来设 计新泵,是快捷、可靠的设计方法 根据相似理论,可以了解泵在改变转速或 线性尺寸时性能参数的变化关系。 >用相似理论可推导出离心泵的相似准贝 数一比转数,以作为离心泵进行分类的依 据
3-3 离心泵的相似理论和比转数 ➢ 对泵设计、研究和使用有重要意义 ➢ 新产品设计时 ➢ 需要在其指导下进行模型试验，以便验证和改 进设计 ➢ 在现有的产品资料基础上，利用相似关系来设 计新泵，是快捷、可靠的设计方法 ➢ 根据相似理论，可以了解泵在改变转速或 线性尺寸时性能参数的变化关系。 ➢ 用相似理论可推导出离心泵的相似准则 数—比转数，以作为离心泵进行分类的依 据
3-3-1离心泵的相似条件 确定两台泵液体流动相似,必须满足三个条件 几何相似 两泵过流部分各相应的几何尺寸比值相等, DDDD C 2.运动相似 DDD 两泵各对应点的相应速度方向相同,比值相等 . C w, w. u, u. D,n u2 D,n 几何相似是运动相似的前提 几何相似不一定运动相似,而运动相似则必定几何相似 如果几何相似,又运动相似,即两泵工况相似
3-3-1离心泵的相似条件 ➢ 确定两台泵液体流动相似，必须满足三个条件： 1. 几何相似 ➢ 两泵过流部分各相应的几何尺寸比值相等， 2. 运动相似 ➢ 两泵各对应点的相应速度方向相同，比值相等 ➢ 几何相似是运动相似的前提 ➢ 几何相似不一定运动相似,而运动相似则必定几何相似 ➢ 如果几何相似，又运动相似，即两泵工况相似 C D D D D D D D D = = = = = ' 4 4 ' 3 3 ' 2 2 ' 1 1 D n D n u u u u w w w w c c c c ' 1 1 ' 2 2 ' 1 1 ' 2 2 ' 1 1 ' 2 2 ' 1 1 = = = = = =
3-3-1离心泵的相似条件 3动力相似 两台泵在对应流体质点上同名力方向相同,比值相等。 流体主要受惯性力、粘性力、重力和压力的作用 只要前两种力相似就认为满足了动力相似的要求 由流体力学,惯性力和粘性力的相似准则是雷诺数Re。 离心泵的Re=D2u2/v 试验证明,在输送水或粘度不是特别大的油时,一般 Re>105,阻力系数与Re无关。 两台泵只要几何相似和运动相似一般都认为能满足动 力相似的要求
3-3-1离心泵的相似条件 3·动力相似 ➢ 两台泵在对应流体质点上同名力方向相同，比值相等。 ➢ 流体主要受惯性力、粘性力、重力和压力的作用 ➢ 只要前两种力相似就认为满足了动力相似的要求 ➢ 由流体力学，惯性力和粘性力的相似准则是雷诺数Re。 ➢ 离心泵的Re=D2u2／。 ➢ 试验证明，在输送水或粘度不是特别大的油时，一般 Re>105 ，阻力系数与Re无关。 ➢ 两台泵只要几何相似和运动相似一般都认为能满足动 力相似的要求
3-3-2离心泵的相似定律 >两台满足相似三条件的离心泵,存在以下 关系。 1,流量相似关系 Q D, B22c2, n, D2 B22 c2rn'v 几何相似的泵叶轮出口排挤系数相等 如果尺寸比值不是很大,满足相似三条件 的离心泵7n=n >即可得: Q(D2丿n
3-3-2离心泵的相似定律 ➢ 两台满足相似三条件的离心泵，存在以下 关系。 1，流量相似关系 ➢ 几何相似的泵叶轮出口排挤系数相等 ➢ 如果尺寸比值不是很大，满足相似三条件 的离心泵ηv = η’v ➢ 即可得： r v r v D B c D B c Q Q ' ' ' ' ' ' 2 2 2 2 2 2 2 2 = ' ' 3 2 2 n n D D Q Q =