1、一、泵與風機的工作原理一、泵與風機的工作原理二、流體在葉輪中的運動二、流體在葉輪中的運動三、葉片型式三、葉片型式一、一、 葉片式泵與風機的工作原理葉片式泵與風機的工作原理、離心式泵與風機的工作原理、離心式泵與風機的工作原理任何做旋轉運動的物體都要受到離心力的任何做旋轉運動的物體都要受到離心力的作用。作用。受離心力作用壓能得到提高，使水沿測壓管上升一高受離心力作用壓能得到提高，使水沿測壓管上升一高段，此高度表示不同半徑處水獲得的壓能，段，此高度表示不同半徑處水獲得的壓能，即即hp /g=u2/2g=r22/2g 1）工作原理：工作原理： 利用離心力使液體流經利用離心力使液體流經葉輪后獲得能量。葉

2、輪后獲得能量。2）特點：離心式泵與風機和其他形式相比，具有效）特點：離心式泵與風機和其他形式相比，具有效率高、性能可靠、流量均勻、易于調節等優點，特別率高、性能可靠、流量均勻、易于調節等優點，特別是可以制成滿足不同需要的各種壓力及流量的泵與風是可以制成滿足不同需要的各種壓力及流量的泵與風機，所以應用最為廣泛。機，所以應用最為廣泛。2、軸流式泵與風機、軸流式泵與風機1）工作原理：工作原理：利用升力使液體流經葉輪后獲利用升力使液體流經葉輪后獲得能量。得能量。2）特點：）特點： 大流量、低壓頭，具有結構緊湊、外形尺寸小、質量大流量、低壓頭，具有結構緊湊、外形尺寸小、質量輕，動葉可調式軸流風機還具有變

3、工況性能好、工作輕，動葉可調式軸流風機還具有變工況性能好、工作范圍大。范圍大。二、容積式泵與風機的工作原理：二、容積式泵與風機的工作原理：1、往復式泵與風機、往復式泵與風機1）工作原理：）工作原理： 依靠工依靠工作部件的往復運動問作部件的往復運動問歇改變工作室容積來歇改變工作室容積來輸送流體。輸送流體。 2）特點：高揚程）特點：高揚程(或或高全風壓高全風壓)、小流量。、小流量。如一般動力源和氣動如一般動力源和氣動控制儀表供氣的空氣控制儀表供氣的空氣壓縮機是一種往復式壓縮機是一種往復式風機。風機。 2 、回轉式泵與風機：、回轉式泵與風機：工作原理：依靠工作部件的旋轉運動，使工作室容積工作原理：依

4、靠工作部件的旋轉運動，使工作室容積周期性變化來輸送流體的。周期性變化來輸送流體的。1）水環環式真空泵：）水環環式真空泵：結構：葉輪、吸氣口、排氣結構：葉輪、吸氣口、排氣口、泵殼等。口、泵殼等。工作原理：原動機帶動偏心工作原理：原動機帶動偏心安裝星狀葉輪旋轉，使其形安裝星狀葉輪旋轉，使其形成的月牙形氣室容積周期性成的月牙形氣室容積周期性變化來輸送流體的。變化來輸送流體的。2）羅茨風機）羅茨風機結構：結構：腰形轉子、機殼等腰形轉子、機殼等工作原理：工作原理：電機帶動主動軸并通過電機帶動主動軸并通過相互嚙合的齒輪帶動重相互嚙合的齒輪帶動重動軸使兩個腰形轉子相動軸使兩個腰形轉子相向轉動，主動軸每旋轉向

5、轉動，主動軸每旋轉一周，交替吸入四份等一周，交替吸入四份等量容積的氣體（每個轉量容積的氣體（每個轉子兩份）排出到出口子兩份）排出到出口端，由此不斷提高氣端，由此不斷提高氣體能量輸送氣體。體能量輸送氣體。二、二、 流體在葉輪中的運動流體在葉輪中的運動1、流體在葉輪中的運動：、流體在葉輪中的運動：泵與風機運行時，流體一方面隨葉輪旋轉作圓周泵與風機運行時，流體一方面隨葉輪旋轉作圓周運動，同時又在葉輪的葉道內向葉輪邊緣流動，運動，同時又在葉輪的葉道內向葉輪邊緣流動，因此，流體在葉輪中的運動是一種復合運動。因此，流體在葉輪中的運動是一種復合運動。圓周運動圓周速度圓周運動圓周速度u ，相對運動相對速度相對

6、運動相對速度w，絕對運動絕對速度絕對運動絕對速度c， c=u w 、速度三角形、速度三角形 u 、w、c三個速度構成的向量三角形，稱為速度三三個速度構成的向量三角形，稱為速度三角形。角形。 (為工作角，為工作角，為葉片安裝角。為葉片安裝角。)圓周分速圓周分速cu： cu =ccos徑向分速徑向分速cr：cr=csin葉輪的理論流量葉輪的理論流量qvT： qvT Db cr -排擠系數；排擠系數；D-葉輪直徑；葉輪直徑；b-葉片出口寬度葉片出口寬度三、泵與風機的基本方程式三、泵與風機的基本方程式HT= (1/g)(u2c2u-u1c1u) pT= (u2c2u-u1c1u)揚程：單位重量液體流經

7、葉輪后獲得的能量，用液揚程：單位重量液體流經葉輪后獲得的能量，用液柱高度表示時，稱為能頭或揚程。用柱高度表示時，稱為能頭或揚程。用“H”表示。表示。全壓：全壓：單位體積氣體流經葉輪后獲得的能量，用壓力表示單位體積氣體流經葉輪后獲得的能量，用壓力表示時，稱為全風壓或全壓。用時，稱為全風壓或全壓。用“p”表示。表示。 HT= (1/g)(u2c2u-u1c1u) pT= (u2c2u-u1c1u) 、理論能頭的影響因素：、理論能頭的影響因素： 理論能頭僅與流體在葉輪進出口運動狀態有理論能頭僅與流體在葉輪進出口運動狀態有 關，而與流體的種無關。關，而與流體的種無關。、最大理論能頭：、最大理論能頭：H

8、T=(1/g )u2c2u 3、理論能頭的組成：、理論能頭的組成： HT=Hd+Hj 四、葉型及葉輪的工作特性四、葉型及葉輪的工作特性1、葉片型式：、葉片型式：2y90，后彎葉片，后彎葉輪；，后彎葉片，后彎葉輪；2y= 90，徑向葉片，徑向葉輪；，徑向葉片，徑向葉輪；2y 90，前彎葉片，前彎葉輪；，前彎葉片，前彎葉輪；、不同葉輪的工作特性、不同葉輪的工作特性1）最大理論能頭的比較）最大理論能頭的比較后彎型葉輪的后彎型葉輪的HT最小，徑向型葉輪的最小，徑向型葉輪的HT較大，較大，前彎型葉輪的前彎型葉輪的HT最大。最大。2）流體所獲得的能頭性質的比較）流體所獲得的能頭性質的比較流體流經后彎葉輪所

9、獲得的理論能頭中靜能頭占流體流經后彎葉輪所獲得的理論能頭中靜能頭占得比例最大，而前彎葉輪理論能頭中動能頭占得得比例最大，而前彎葉輪理論能頭中動能頭占得比例最大，徑向葉輪介于二者之間，動，靜能頭比例最大，徑向葉輪介于二者之間，動，靜能頭各占一半。各占一半。3）不同葉型也道的阻力損失比較）不同葉型也道的阻力損失比較(a)后彎葉后；后彎葉后；(b)徑向葉片；徑向葉片；(c)前彎葉片前彎葉片后彎葉輪的葉道較長，擴散角較小，過流斷面后彎葉輪的葉道較長，擴散角較小，過流斷面變化平緩，因而阻力損失較小；前彎葉輪的葉變化平緩，因而阻力損失較小；前彎葉輪的葉道較短，擴散角較大，過流斷面變化急劇，因道較短，擴散角較大，過流斷面變化急劇，因而阻力損失較大；徑向葉輪介于二者之間。而阻力損失較大；徑向葉輪介于二者之間。4）qvTHT關系曲線及關系曲線及qvTPT關系曲線的比較關系曲線的比較后彎型葉輪雖產生的理論能頭較低，但其壓能頭后彎