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(简答题)

影响泵或风机性能的能量损失有哪几种?简单地讨论造成这些损失的原因。

正确答案

以离心式泵与风机为例,它们的能量损失大致可分为流动损失、泄漏损失、轮阻损失和机械损失等。(1)流动损失。流动损失的根本原因在于流体具有粘滞性。泵与风机的通流部分从进口到出口由许多不同形状的流道组成。首先,流体流经叶轮时由轴向转变为径向,流体在叶片入口之前,由于叶轮与流体间的旋转效应存在,发生先期预旋现象,改变了叶片传给流体的理论功,并且使进口相对速度的大小和方向改变,使理论扬程下降;其次,因种种原因泵与风机往往不能在设计工况下运转,当工作流量不等于设计流量时,进入叶轮叶片流体的相对速度的方向就不再同叶片进口安装角的切线相一致,从而对叶片发生冲击作用,形成撞击损失;此外,在整个流动过程中一方面存在着从叶轮进口、叶道、叶片扩压器到蜗壳及出口扩压器沿程摩擦损失,另一方面还因边界层分离,产生涡流损失。(2)泄漏损失。泵与风机静止元件和转动部件间必然存在一定的间隙,流体会从泵与风机转轴与蜗壳之间的间隙处泄漏,称为外泄漏。离心式泵与风机的外泄漏损失很小,一般可略去不计。但当叶轮工作时,机内存在着高压区和低压区,蜗壳靠近前盘的流体,经过叶轮进口与进气口之间的间隙,流回到叶轮进口的低压区而引起的损失,称为内泄漏损失。此外,对离心泵来说为平衡轴向推力常设置平衡孔,同样引起内泄漏损失。由于泄漏的存在,既导致出口流量降低,又无益地耗功。(3)轮阻损失。因为流体具有粘性,当叶轮旋转时引起了流体与叶轮前、后盘外侧面和轮缘与周围流体的摩擦损失,称为轮阻损失。(4)机械传动损失。这是由于泵与风机的轴承与轴封之间的摩擦造成的。

答案解析

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