能源动力装置基础3-2.ppt

第二节主要性能参数和特性曲线
一、主要性能参数
1、流量:
2、扬程H、压力升Δ p(与能量头hx有关)
泵为不可压缩介质,有效能量头h
扬程H为单位重力流体获得的有效能量,常用液体的高度m表示;
通风机全压ptF:定义为其进出口的全压差Δ ptF,对于气体,位能差可以忽略;
h = gH (泵) = ptF / ρ(通风机)
ptF = Δ ptF =Δp*
= p2-p1+ ρ(c22-c12)
= ρ h
有效能量头h
= gH(泵)
=pf/ρ(通风机)
= (压缩机)
压缩机工质是气体,进出口动能、位能差可以忽略;
有效能量头h=
4、功率P: P=qmh / η
5、转速n——; 参变量
理论功率 Pth =qmh/ηhyd
内(轴)功率 Pi = qm h / ηi = ρqv gH/ ηi = qv ptF / ηi
整机功率 Pe = qm h / ηe
3、效率(第2章的内容)
流动(水力)效率ηhyd=有效能量头h/(h+δhhyd )=h/ hth
内(全压、多变)效率ηi= h / (hth+非流道损失)
整机(总)效率ηe =h / (hth+非流道损失+轴承等损失)
例3-1
已知叶轮直径D2=,出口宽b2=,流量系数r2=,叶片数z=16,叶片出口角β2b=50o,转速2900rpm,通风机的流动效率=,假设泄露和轮阻损失为3%hth,求标准空气的理论压力升和实际压力升,容积流量,实际输入功率。
解:由例2-3计算该叶轮的理论能量头 hth=11574J/kg,这也是空气得到的能量。
容积流量qv=φr2u2b2πD2
=×× × π× =
理论压力升pth = ρhth = × 11574=13889Pa
实际压力升ptF= pth = × 13889=11806Pa
实际输入功率P=ρqv hth (1+3%)
=× × 11574 × =230791J/s=231Kw
理论功率Pth = ρ qv hth
=* *11574J/kg=52777w=
解:理论全压pth =
ρ hth =*11574=13889Pa=0 .134大气压力
例3-2:已知 hth= 11574J/kg,流量qv= ,如果流动效率ηhyd =,求实际的全压和理论功率Pth? 如果还已知风机全压效率为80%,求内功率?机械等外部损失3%,求整机功率?配用多少电机功率?
理论功率Pth 〈内功率Pi 〈整机功率Pe 〈配用电机功率
=ρhthηhyd=13889*=11806Pa=0. 118大气压力
实际全压ptF
内功率Pi = ρ qv hi = ρ qv h /ηi = ρ qvhth ηhyd /ηi
=* *11574*= 54708w=
相同能量头,工质不同,压力提高和功率差别很大!
密度引起
理论功率Pth = ρ qv hth
=1000 qv hth=43981000w=43981Kw
实际扬程H=
hth ηhyd /g = 11574 * /
=1003m 相当100 .3个大气压力
例3-2-1:例3-2中,如果工质是清水,求实际的扬程和理论功率Pth?
0. 118个大气压力空气
空气
例3-3 已知原叶轮hth=11574J/kg,φm2=c2m/u2 =,u2= ,流动效率ηhyd=,如果要求风机流量不变,全压p=13000Pa,此时,该叶轮是否满足要求,如果不满足,叶轮的几何参数应该如何变化?试画改变后的叶轮出口速度三角形?
u2
cm2
c2
w2
解:hth=pth / ρ=p /ηhyd /ρ=10000/=12745Pa
c2m = u2* φm2 =*=74m/s
由hth=(σ-φm2ctgβ2b)u22=(1–πsinβ2b/z-φm2 ctgβ2b)u22
>已有的hth= 11574J/kg,不满足要求
增加叶轮的β2b或 z 或u2
增加叶片的β2b或 z ,即流动角β2
增加u2,即叶轮直径或转速,??
二、工况与变工况时机器的工作
工况——机器的工作状况
与介质进口状态(例如R、和机器进口处的 p、T 等)和机器工作参数(qV、H( pf )、n等)有关;(实际工况还与系统有关