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泵理论与技术

《泵理论与技术》是2014年7月1日机械工业出版社出版的图书,作者是袁寿其、施卫东、刘厚林。

泵理论与技术基本信息

泵理论与技术内容简介

泵是一种应用十分普遍的通用机械,广泛应用于各个领域。随着国民经济的发展和科学技术水平的提高,泵的应用范围不断扩大,各行各业对泵的性能要求也不断提高。

为了适应需要,我们编写了这本泵的综合性论著——泵理论与技术。《泵理论与技术》有三个特点:一是较系统全面,从泵的基本理论、泵的水力设计、泵的测试技术以及泵的运行到各类泵的应用等都有介绍;二是内容较新,从泵的水力设计方法进展、泵CAD/CFD技术到泵的流动诱导振动噪声等均有涉及;三是理论联系实际,除总结国内外同行的成果外,特别对作者们长期以来在泵理论研究、技术开发和工程应用的经验作了较好的总结,且给出了一些应用实例。

《泵理论与技术》适合从事泵的设计、制造的研究人员和技术人员使用,还可作为泵相关专业师生的参考资料。

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泵理论与技术造价信息

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泵理论与技术序言

泵是一种应用十分普遍的通用机械,广泛应用于各个领域。随着国民经济的发展和科学技术水平的提高,泵的应用范围不断扩大,各行各业对泵的性能要求也不断提高。近年来泵研究领域出现了很多新理论、新技术和新产品,同时经典的泵理论和设计方法也在不断地完善和发展。因此,对于与泵有关的工作人员,无论是初学者还是资深的工程师和学者都非常需要一本有关现代泵知识的综合性书籍。 内容应包含经典的泵理论与技术,同时包括泵的新知识、新技术;不仅有泵基础理论,还能够结合工程实践。

江苏大学流体机械工程技术研究中心自,1962年成立以来,对泵相关领域进行了大量深入系统的科学研究、工程应用和人才培养。2011年组建国家水泵及系统工程技术研究中心。

针对我国泵行业的需求和学校流体机械及工程国家重点学科建设的需要,结合作者们的工作经历,历经两年多时间组织编写了这本有关泵的综合性论著--泵理论与技术。本书有三个特点:一是较系统全面,从泵的基本理论、泵的水力设计、泵的测试技术和运行到各类泵的应用等都有介绍;二是内容较新,从泵的水力设计方法进展、泵CAD/CFD技术到泵的流动诱导振动噪声等均有涉及;三是理论联系实际,在总结国内外泵同行的成果外,还特别对作者们长期以来在泵理论研究、技术开发和工程应用的经验作了较好的总结,且给出了一些应用实例。 希望本书的出版能为我国泵行业的发展提供帮助。

全书共分27章,内容包括泵概述、泵基本理论、泵汽蚀、离心泵和混流泵的水力设计、轴流泵水力设计、泵特殊水力设计方法、泵CAD技术、泵CFD理论与应用、泵设计方法进展、潜水泵、固液两相流泵、自吸离心泵与射流泵、旋涡泵、磁力泵、屏蔽泵、核电用泵、泵作透平、往复泵、回转式容积泵、诱导轮、泵的轴封、泵零件强度计算、泵进出水流道、泵的振动与噪声、泵试验、泵内流测试技术与应用和泵的运行等。

本书的撰写人员与分工:施卫东、张德胜、周岭撰写第章;袁寿其、马新华撰写第2章;潘中永、王勇撰写第3章和第20章;李红、林洪义撰写第4章;施卫东、潘中永、张德胜撰写第5章;袁寿其、张金凤、陆伟刚、周岭撰写第6章;刘厚林、谈明高、王凯撰写第7章;张金凤撰写第8章;袁寿其、刘厚林、谈明高撰写第9章;曹卫东、施卫东、王川撰写第10章;刘厚林、施卫东、谈明高撰写第11章;刘建瑞、向清江撰写第12章和13章;孔繁余撰写第14章和第15章;袁寿其、朱荣生、付强、王秀礼撰写第16章;杨孙圣撰写第17章;叶晓琰、毛楚方、杨孙圣撰写第18章;叶晓琰、林洪义、杨孙圣撰写第19章;何玉杰撰写第21章;李伟、施卫东、蒋小平、张启华撰写第22章;李彦军撰写第23章;袁建平、裴吉、司乔瑞撰写第24章;汤跃撰写第25章和第27章;袁建平、李亚林撰写第26章;附录由孔繁余、谈明高整理。全书由袁寿其、施卫东、刘厚林统稿,林洪义主审。

在本书撰写过程中,参考和引用了大量国内外相关文献,在此对这些文献的作者表示感谢。

尽管作者们在此书的撰写过程中作出了很大的努力,但错误和不尽人意之处在所难免,恳请读者批评指正。

袁寿其

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泵理论与技术图书目录

前言

第1章 泵概述1

1.1泵的定义1

1.2泵的分类1

1.2.1叶片式泵1

1.2.2容积式泵1

1.2.3其他类型泵1

1.3泵的过流部件2

1.3.1叶轮2

1.3.2吸水室3

1.3.3压水室3

1.4叶片式泵的结构形式5

1.5泵的用途7

1.6泵的发展展望9

参考文献10

第2章 泵基本理论11

2.1泵的基本参数11

2.1.1流量11

2.1.2扬程11

2.1.3转速11

2.1.4汽蚀余量11

2.1.5功率和效率11

2.2泵的基本方程12

2.2.1基本方程的推导和说明12

2.2.2动扬程、势扬程和反击系数14

2.3比转速14

2.3.1比转速公式推导14

2.3.2关于比转速的说明15

2.4特性曲线16

2.4.1泵的特性曲线16

2.4.2特性曲线的形状分析16

2.4.3几何参数对泵特性曲线的影响17

2.5相似理论19

2.5.1相似理论的基本概念19

2.5.2泵相似定律19

2.5.3泵相似理论的应用21

2.6泵的能量损失22

2.6.1泵内的各种损失及泵的效率22

2.6.2泵损失的计算23

参考文献23

第3章 泵汽蚀24

3.1泵汽蚀概论24

3.1.1泵内汽蚀的发生过程24

3.1.2泵发生汽化时的危害24

3.2汽蚀基本方程式24

3.3汽蚀余量计算方法26

3.3.1泵汽蚀余量计算方法26

3.3.2装置汽蚀余量计算方法28

3.4提高泵抗汽蚀性能的措施30

3.4.1考虑抗汽蚀性能泵的设计要点30

3.4.2防止汽蚀的措施32

参考文献32

第4章 离心泵和混流泵过流部件的

水力设计33

4.1泵设计理论与方法33

4.1.1泵设计理论33

4.1.2泵设计方法33

4.2设计参数及其水力结构方案确定34

4.2.1提供设计的参数和要求34

4.2.2泵轴功率P及配用原动机的额定功率P′g38

4.2.3确定泵进出口直径38

4.3叶轮水力设计38

4.3.1泵轴径和叶轮轮毂直径38

4.3.2叶轮设计的相似换算法39

4.3.3速度系数法计算叶轮主要尺寸42

4.3.4叶片绘型50

4.4压水室的水力设计62

4.4.1压水室的水力设计原理62

4.4.2蜗室的水力设计63

4.4.3双蜗室的水力设计66

4.4.4环形压水室的设计67

4.4.5径向及流道式导叶的设计67

4.4.6空间导叶的设计73

4.5吸水室的水力设计75

4.5.1直锥形吸水室75

4.5.2环形吸水室75

4.5.3半螺旋形吸水室76

参考文献78

第5章 轴流泵水力设计80

5.1轴流泵简介80

5.2过流部件结构参数及设计理论80

5.2.1圆柱截面间液流互不相关假设80

5.2.2结构参数的初步确定81

5.2.3设计理论82

5.3翼型及升力法设计轴流泵叶轮83

5.3.1翼型及其特性83

5.3.2升力法设计轴流泵叶片的基本方程83

5.3.3翼型组和翼型族及NACA翼型族对称翼型85

5.4圆弧法设计轴流泵叶轮85

5.4.1圆弧叶栅参数及轴流泵叶轮设计所需要的数据图表85

5.4.2圆弧法设计轴流泵叶轮示例85

5.5流线法设计轴流泵叶轮88

5.5.1叶轮出口流动微分方程88

5.5.2自由旋涡和强制旋涡89

5.5.3环量修正和流线法设计轴流泵叶轮89

5.6系列高效轴流泵叶轮出口流动规律90

5.6.1试验装置90

5.6.2测量方法90

5.6.3试验测量结果94

5.6.4轴流泵叶轮出口环量和轴面速度分布规律97

参考文献98

第6章 泵特殊水力设计方法99

6.1无过载设计方法99

6.1.1无过载离心泵及其设计方法的定义99

6.1.2单级单吸无旋进水的无过载离心泵设计方法99

6.1.3带前置导叶的无过载离心泵设计方法101

6.1.4无过载排污泵的设计方法102

6.2加大流量设计方法104

6.2.1加大流量设计的基本原理104

6.2.2基本方法及放大系数的优化105

6.2.3主要几何参数的选择原则107

6.2.4应用实例110

6.3分流叶片和堵塞流道设计方法111

6.3.1分流叶片设计方法111

6.3.2堵塞流道设计方法114

6.4极大扬程设计方法115

6.4.1极大扬程设计法定义115

6.4.2极大扬程设计法设计井泵的步骤116

6.4.3极大扬程设计法设计井泵的实例118

6.5叶轮和压水室的匹配及面积比原理121

6.5.1定义121

6.5.2面积比与泵性能之间的关系及其经验统计121

6.6离心泵无驼峰设计123

6.6.1叶轮和泵体形状对扬程曲线驼峰的影响123

6.6.2叶轮和泵体相对位置对扬程曲线驼峰的影响127

6.6.3离心泵无驼峰设计应注意的几个问题127

6.7高速泵恒扬程设计方法128

6.7.1高速泵的工作原理和特性128

6.7.2高速泵的结构130

6.7.3高速泵的设计131

参考文献133

第7章 泵CAD技术134

7.1泵CAD软件开发的编程基础134

7.1.1开发泵CAD软件需采用的主要技术134

7.1.2开发泵CAD软件的编译环境134

7.1.3泵CAD软件的支撑平台和开发工具135

7.2ObjectARX应用程序137

7.2.1ObjectARX应用程序的结构137

7.2.2ObjectARX应用程序的加载、运行和卸载137

7.3Pro/TOOLKIT应用程序137

7.3.1Pro/TOOLKIT应用程序的结构138

7.3.2应用程序的注册、运行和卸载138

7.4泵CAD软件及应用实例138

7.4.1泵水力设计软件PACD138

7.4.2泵性能预测软件PCADCP139

7.4.3泵三维造型软件PCAD3D139

7.4.4基于泵CAD软件的泵设计实例139

7.4.5PCAD应用情况145

参考文献146

第8章 泵CFD理论与应用147

8.1概述147

8.1.1CFD的技术简介147

8.1.2常用的CFD商用软件147

8.1.3CFD技术在泵中的应用148

8.2CFD基础理论150

8.2.1CFD的工作步骤150

8.2.2CFD基础理论和计算方法150

8.2.3泵CFD计算中的注意事项156

8.3应用实例159

8.3.1离心泵三维定常及非定常计算结果和分析159

8.3.2轴流泵三维全流场定常计算结果和分析162

参考文献169

第9章 泵设计方法进展170

9.1泵的性能预测170

9.1.1流场计算法170

9.1.2水力损失法171

9.1.3神经网络法173

9.2泵的优化设计174

9.2.1优化设计理论和方法174

9.2.2优化设计在泵中的应用176

9.3泵的反问题设计177

9.3.1正、反问题的基本概念177

9.3.2泵叶轮三维设计新进展177

9.3.3离心泵全三维反问题计算178

9.4泵的全寿命成本设计179

9.4.1LCC概述179

9.4.2泵LCC分析179

9.4.3泵LCC的设计实例180

9.4.4泵系统LCC的设计实例181

9.5泵的可靠性分析182

9.5.1概述182

9.5.2可靠性设计理论184

9.5.3泵的零部件可靠性设计185

9.5.4可靠性试验188

9.6泵的快速成形189

9.6.1RP技术制造原理及特点189

9.6.2基于激光技术的快速成形工艺方法190

9.6.3快速成形技术软件系统193

9.6.4快速成形实例194

参考文献195

第10章 潜水泵197

10.1潜水泵概况197

10.1.1潜水泵的国内外发展状况197

10.1.2潜水泵的主要技术特点198

10.1.3潜水泵的类型198

10.2潜水泵典型结构201

10.2.1潜水泵的主要零部件202

10.2.2飞力公司的C泵系列潜水泵204

10.2.3潜水清水泵204

10.2.4潜水污水泵205

10.2.5潜水混流泵与潜水轴流泵206

10.2.6矿用多级潜水泵206

10.2.7矿用抢险排水泵207

10.3潜水泵的安装方法208

10.3.1飞力公司潜水泵安装方法208

10.3.2QW型潜水排污泵安装方法209

10.3.3QHD与QZ型潜水泵安装方法210

10.4潜水泵的控制与保护系统212

10.4.1起动方法212

10.4.2水位控制系统213

10.4.3故障诊断系统215

参考文献216

第11章 固液两相流泵217

11.1固液两相流泵概述217

11.1.1杂质泵的种类、特点及发展概况217

11.1.2无堵塞泵的种类、特点及发展概况217

11.2固体颗粒的运动218

11.2.1物料和浆体的物理性质218

11.2.2固体颗粒在叶轮中的运动220

11.2.3泵抽送固液混合物时的理论扬程221

11.2.4泵输送浆体时的性能变化221

11.3泵的磨蚀221

11.3.1磨蚀机理221

11.3.2泵的磨蚀过程222

11.3.3防止和减轻泵磨蚀的措施223

11.4渣浆泵的设计方法223

11.4.1经验系数设计法223

11.4.2畸变速度设计法225

11.4.3固液速度比设计法225

11.4.4渣浆泵典型结构图226

11.5单流道泵设计方法227

11.5.1水力设计方法227

11.5.2单流道叶轮设计实例229

11.5.3单流道泵典型结构图230

11.6双流道泵设计方法230

11.6.1水力设计方法230

11.6.2设计实例235

11.6.3双流道泵典型结构图235

11.7螺旋离心泵设计方法236

11.7.1螺旋离心泵的特点236

11.7.2水力设计方法237

11.7.3轴向力和径向力239

11.7.4螺旋离心泵性能的影响因素及改善措施239

11.7.5设计实例239

11.7.6螺旋离心泵典型结构图239

11.8前伸式双叶片泵设计方法240

11.8.1前伸式双叶片污水泵的水力设计240

11.8.2设计实例和性能试验结果241

11.9旋流泵设计方法242

11.9.1旋流泵概述242

11.9.2旋流泵几何参数对性能的影响242

11.9.3旋流泵设计方法及设计实例244

11.9.4旋流泵典型结构图245

参考文献246

第12章 自吸离心泵与射流泵249

12.1气液混合式自吸离心泵249

12.1.1气液混合式自吸离心泵概述249

12.1.2气液混合式自吸离心泵设计250

12.1.3影响气液混合式自吸离心泵性能的因素253

12.2射流式喷灌自吸离心泵254

12.2.1射流式喷灌自吸离心泵的结构与工作原理254

12.2.2射流式喷灌自吸离心泵的理论与设计254

12.2.3射流式喷灌自吸离心泵水力设计实例259

12.2.4喷嘴的射流原理及结构设计263

12.2.5回流阀的工作原理264

12.3自吸离心泵典型结构265

12.3.1半开式叶轮自吸离心泵265

12.3.2自吸离心泵其他几种典型结构265

12.4水环泵267

12.4.1单腔水环泵267

12.4.2双腔水环泵268

12.5射流泵及射流离心泵装置269

12.5.1射流泵概述269

12.5.2射流泵的参数及工作性能方程269

12.5.3射流泵的汽蚀270

12.5.4水射流泵的设计271

12.5.5液气射流泵的设计272

12.5.6离心射流泵组合装置性能272

参考文献273

第13章 旋涡泵275

13.1旋涡泵工作原理和特点275

13.1.1工作原理275

13.1.2旋涡泵特点275

13.1.3旋涡泵基本方程式276

13.2旋涡泵分类和典型结构276

13.2.1旋涡泵分类276

13.2.2旋涡泵典型结构形式277

13.3旋涡泵的水力设计279

13.3.1水力设计计算279

13.3.2过流部件几何形状对泵性能的影响282

13.3.3单级小流量旋涡泵设计实例282

参考文献284

第14章 磁力泵285

14.1磁力泵概述285

14.1.1新型磁力传动技术285

14.1.2磁力泵的发展与应用285

14.1.3磁力泵的基本结构285

14.1.4磁力泵的主要特点285

14.2磁力耦合器286

14.2.1磁力耦合器传动原理286

14.2.2磁力耦合器转矩计算287

14.2.3磁力耦合器设计288

14.2.4磁力耦合器试验装置290

14.3磁转子能量损失分析291

14.3.1磁涡流损失分析291

14.3.2其他损失291

14.4磁性材料291

14.4.1永磁材料291

14.4.2磁路材料选择292

14.4.3新型稀土永磁材料的发展293

14.5磁力泵的主要技术293

14.5.1轴向力平衡293

14.5.2冷却润滑循环液回路293

14.5.3导轴承与推力盘294

14.5.4低汽蚀余量设计294

14.5.5主要零部件材料294

14.5.6其他设计294

14.6磁力泵的应用294

参考文献296

第15章 屏蔽泵298

15.1屏蔽泵概述298

15.1.1屏蔽泵的发展298

15.1.2屏蔽泵的结构原理298

15.1.3屏蔽泵的主要特点299

15.2屏蔽泵的结构设计299

15.2.1屏蔽泵的主要结构299

15.2.2屏蔽泵的主要零部件设计302

15.3屏蔽泵冷却回路设计308

15.3.1屏蔽泵冷却循环回路308

15.3.2屏蔽泵冷却循环回路计算309

15.4屏蔽泵轴向力平衡设计计算312

15.4.1轴向力限定值312

15.4.2屏蔽泵的轴向力平衡设计312

15.4.3屏蔽泵的轴向力平衡试验314

15.4.4屏蔽泵轴向力计算程序的设计314

15.5屏蔽泵能耗的分析与计算316

15.5.1屏蔽电动机能耗的分析316

15.5.2屏蔽泵能耗的计算316

15.5.3屏蔽泵的泵头部分效率的计算317

15.5.4屏蔽泵机组的总效率318

15.6屏蔽泵监控技术设计318

参考文献318

第16章 核电用泵320

16.1核电用泵概述320

16.2核主泵320

16.2.1核主泵功能320

16.2.2核主泵发展历程321

16.2.3轴封式核主泵结构325

16.2.4AP1000屏蔽泵结构332

16.2.5核主泵内部非定常流动特性339

16.2.6核主泵失水事故汽液两相流动特性341

16.2.7核主泵瞬态流动特性344

16.3离心式上充泵345

16.3.1离心式上充泵概述345

16.3.2上充泵的其他要求346

16.3.3上充泵的结构特点346

16.3.4上充泵多工况水力设计350

16.3.5上充泵转子系统临界转速计算352

16.3.6上充泵结构抗震计算355

16.4余热排出泵359

16.4.1余热排出泵简介359

16.4.2技术要求359

16.4.3余热排出泵结构360

16.4.4AP1000余热排出泵360

16.4.5转子模态分析361

16.5给水泵362

16.5.1给水泵功能362

16.5.2汽动给水泵装置362

16.5.3汽动给水泵结构364

16.5.4引漏系统366

16.5.5国内外核电站给水泵配置方案介绍366

16.6电动辅助给水泵367

16.6.1电动辅助给水泵简介367

16.6.2电动辅助给水泵国内外研究现状367

16.6.3泵组布置与性能参数367

16.6.4电动辅助给水泵结构介绍368

16.7凝结水泵370

16.7.1凝结水泵简介370

16.7.2凝结水泵结构370

16.8循环水泵370

16.8.1混凝土蜗壳循环泵结构371

16.8.2混凝土蜗壳循环泵水力模型开发372

16.8.3AP1000立式循环水泵374

参考文献375

第17章 泵作透平377

17.1泵作透平概论377

17.1.1泵和泵作透平的区别与联系377

17.1.2泵作透平利用压力能的优点378

17.1.3泵作透平的使用场合378

17.1.4泵作透平的使用形式378

17.1.5泵作透平的应用范围378

17.2泵作透平基本参数379

17.2.1流量379

17.2.2扬程379

17.2.3转速380

17.2.4功率380

17.2.5效率380

17.3泵作透平外特性曲线的分析380

17.3.1扬程流量曲线380

17.3.2轴功率流量曲线381

17.3.3效率流量曲线381

17.4泵作透平的外特性预测381

17.4.1理论分析381

17.4.2经验公式382

17.5泵作透平效率的提高382

17.5.1进口圆角382

17.5.2尾水管382

17.6使用泵作透平时的注意事项383

17.6.1选型383

17.6.2机械校核383

参考文献384

第18章 往复泵385

18.1往复泵工作原理及其特点385

18.1.1工作原理385

18.1.2往复泵的工作特点385

18.2结构类型与应用386

18.2.1往复泵的分类386

18.2.2往复泵的用途386

18.3机动往复泵主要性能参数387

18.3.1流量387

18.3.2压力和真空度389

18.3.3功率和效率390

18.3.4吸入性能391

18.4泵阀的基本理论392

18.4.1泵阀运动理论的研究392

18.4.2最大允许往复次数的确定及泵阀计算394

18.5往复泵的设计395

18.5.1往复泵的结构形式396

18.5.2泵主要结构参数的选择399

18.5.3原动机的选择401

18.6空气室的设计401

18.6.1空气室的工作原理401

18.6.2空气室的计算402

18.7计量泵404

18.7.1计量泵概述404

18.7.2计量精度404

18.7.3计量泵的种类和特点405

18.7.4计量泵的控制407

参考文献407

第19章 回转式容积泵408

19.1回转式容积泵概述408

19.1.1工作原理与主要类型408

19.1.2主要性能参数408

19.1.3性能特征与应用409

19.2回转式容积泵的泵内间隙与吸入条件409

19.2.1泵内间隙409

19.2.2吸入条件410

19.3齿轮泵411

19.3.1外啮合齿轮泵411

19.3.2内啮合齿轮泵415

19.4螺杆泵416

19.4.1单螺杆泵416

19.4.2三螺杆泵419

19.4.3双螺杆泵420

19.5旋转活塞泵423

19.5.1凸轮泵423

19.5.2滑片泵424

19.6挠性泵425

19.6.1蠕动泵425

19.6.2挠性转子泵426

19.6.3挠性衬圈泵426

参考文献427

第20章 诱导轮428

20.1诱导轮基本理论428

20.1.1诱导轮结构及作用428

20.1.2诱导轮基本理论429

20.1.3诱导轮改善泵汽蚀性能原因分析430

20.2诱导轮叶栅稠密度、轮缘间隙及进口边作用430

20.3诱导轮设计431

参考文献438

第21章 泵的轴封439

21.1泵的轴封概述439

21.2常用密封类型及应用439

21.3填料密封440

21.3.1填料密封的原理440

21.3.2填料的材料440

21.3.3填料的选型440

21.4机械密封442

21.4.1机械密封的工作原理442

21.4.2机械密封的类型442

21.4.3机械密封的典型结构443

21.5机械密封的选型445

21.6常用机械密封材料445

21.7机械密封的设计计算447

21.7.1机械密封的主要参数确定447

21.7.2机械密封的计算448

21.8API 682标准规定的密封系统方案450

参考文献452

第22章 泵零件的强度计算453

22.1轴向力及径向力计算453

22.1.1轴向力的计算453

22.1.2轴向力的平衡454

22.1.3平衡盘的计算及应用460

22.1.4径向力计算及其平衡463

22.2泵轴的强度、刚度计算464

22.2.1泵轴强度校核的方法464

22.2.2泵轴直径初步计算464

22.2.3精确强度校核计算465

22.2.4轴的刚度校核468

22.2.5泵轴强度校核软件SPCAD系统472

22.3泵轴临界转速的计算474

22.3.1临界转速的计算474

22.3.2影响临界转速的因素481

22.3.3临界转速程序化计算481

22.4泵体的强度计算482

22.4.1蜗壳式泵体的强度计算482

22.4.2分段式多级泵中段的强度计算484

22.4.3双层壳体泵体的强度计算485

22.5叶轮、键、联轴器、平衡盘的强度计算486

22.5.1叶轮强度计算486

22.5.2键的强度计算487

22.5.3联轴器强度计算487

22.5.4平衡盘强度计算488

22.6泵体连接螺栓、进出口法兰的强度计算489

22.6.1螺栓计算的基本原理489

22.6.2连接螺栓计算步骤490

22.6.3泵进出口法兰的强度计算490

22.7多级泵穿杠和中段密封凸缘宽度的强度计算491

22.7.1受力分析491

22.7.2计算步骤491

参考文献492

第23章 泵进出水流道493

23.1泵装置结构形式493

23.1.1泵装置结构形式分类493

23.1.2不同形式泵装置比较493

23.2进水池498

23.2.1进水池流态对水泵工作的影响498

23.2.2进水池形状和尺寸确定498

23.2.3水泵吸水管口的合理位置确定499

23.3进水流道503

23.3.1进水流道的设计要求503

23.3.2肘形进水流道504

23.3.3钟形进水流道506

23.3.4簸箕形进水流道507

23.4出水流道508

23.4.1虹吸式出水流道508

23.4.2直管式出水流道510

23.4.3其他形式出水流道512

23.5断流装置513

23.5.1真空破坏阀513

23.5.2拍门513

23.5.3快速闸门514

参考文献515

第24章 泵的振动与噪声516

24.1噪声和振动理论基础516

24.1.1有关概念及单位516

24.1.2声波的物理性质517

24.1.3声波方程519

24.1.4声波的传播521

24.1.5声信号的分析技术522

24.1.6振动信号的分析技术与模态分析524

24.2泵的噪声525

24.2.1简单声源525

24.2.2泵的机械噪声527

24.2.3泵的流动诱导噪声528

24.2.4泵的噪声辐射531

24.2.5噪声控制技术532

24.2.6噪声测量534

24.3泵的振动537

24.3.1简单振动模型537

24.3.2泵的机械振动538

24.3.3流动诱导振动540

24.3.4模态分析及实例541

24.3.5流动诱导振动计算实例543

24.3.6振动控制技术544

24.3.7振动测量547

24.3.8泵机械故障诊断550

参考文献550

第25章 泵试验552

25.1试验装置552

25.1.1标准试验装置552

25.1.2模拟试验装置553

25.1.3开式循环回路554

25.1.4闭式循环回路556

25.2泵性能参数的传感与测量558

25.2.1压力的测量558

25.2.2流量的测量560

25.2.3转速的测量567

25.2.4轴功率的测量568

25.3泵试验方法573

25.3.1试验条件573

25.3.2性能试验575

25.3.3汽蚀试验579

25.4泵试验的误差分析583

25.4.1泵试验不确定度的估算583

25.4.2测量结果的表示方法及有效数字585

25.5泵性能的计算机测试简介586

25.5.1测试系统的组态结构586

25.5.2测试系统的功能588

25.5.3测试系统实例589

参考文献598

第26章 泵内流测试技术与应用599

26.1泵内流测试技术概述599

26.2传统流动显示技术600

26.2.1染色线法600

26.2.2氢气泡法600

26.2.3油流法601

26.2.4丝线法602

26.3粒子图像测速(PIV)技术603

26.3.1PIV基本原理603

26.3.2PIV测试流程603

26.3.3PIV系统604

26.3.4示踪粒子的选择606

26.3.5PIV测试基本参数的选择原则607

26.3.6PIV的发展607

26.4激光多普勒测速(LDV)技术608

26.4.1LDV概述608

26.4.2LDV基本原理609

26.4.3LDV系统609

26.4.4示踪粒子610

26.4.5LDV系统的特点610

26.5激光相位多普勒测速(PDPA)技术611

26.5.1PDPA系统611

26.5.2PDPA基本原理611

26.5.3PDPA光路参数的选择与光路调节613

26.6应用实例614

26.6.1应用油流法研究离心泵诱导轮内流动614

26.6.2应用PIV研究离心泵叶轮内流动614

26.6.3应用PIV研究采用不同示踪粒子时离心双流道泵内流动615

26.6.4应用LDV研究微型轴流血泵内流动617

26.6.5应用PDPA研究旋流泵内两相流动618

参考文献620

第27章 泵的运行621

27.1泵工况的确定621

27.1.1管路特性曲线和装置扬程特性曲线621

27.1.2泵工况点的确定622

27.2泵的并联与串联运行622

27.2.1泵的并联622

27.2.2泵的串联624

27.3泵工况的调节625

27.3.1装置扬程特性的调节625

27.3.2泵特性的调节625

27.3.3综合调节627

27.4泵站的经济运行628

27.4.1经济运行指标628

27.4.2泵站经济运行628

参考文献636

附录637

附录A 泵的材料选用637

附录B 单位换算644

附录C 常见液体的密度647

附录D 国内主要城市的海拔和大气压力647 2100433B

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泵理论与技术常见问题

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泵理论与技术文献

岩土锚固理论与技术的研究现状与展望   岩土锚固理论与技术的研究现状与展望  

岩土锚固理论与技术的研究现状与展望  

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现阶段,由于现代化建设的不断推进,地上工程建设已趋于饱和,越来越多的地下工程建设开始出现,并呈持续上升的态势。然而,在地下工程建设的施工过程中,时常发生坍塌、冒顶等事故,这是因为在复杂多变的地质条件下,围岩稳定性得不到较好的保证。所以,岩土锚固是地下工程建设中必不可少的一环。本文介绍了锚固的作用方式、作用机理以及锚固系统的破坏方式,在此基础上,对现有的锚固理论和技术进行论述,并对其存在的问题加以分析,为以后该领域的研究进行一下展望。

岩土锚固理论与技术的研究现状与展望 岩土锚固理论与技术的研究现状与展望

岩土锚固理论与技术的研究现状与展望

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现阶段,由于现代化建设的不断推进,地上工程建设已趋于饱和,越来越多的地下工程建设开始出现,并呈持续上升的态势。然而,在地下工程建设的施工过程中,时常发生坍塌、冒顶等事故,这是因为在复杂多变的地质条件下,围岩稳定性得不到较好的保证。所以,岩土锚固是地下工程建设中必不可少的一环。本文介绍了锚固的作用方式、作用机理以及锚固系统的破坏方式,在此基础上,对现有的锚固理论和技术进行论述,并对其存在的问题加以分析,为以后该领域的研究进行一下展望。

脉冲液体射流泵技术理论与试验内容简介

《脉冲液体射流泵技术理论与试验》是论述脉冲液体射流泵技术理论与试验的一部专著,由水利水电重点科技专著出版经费资助出版。

《脉冲液体射流泵技术理论与试验》可作为从事或涉及流体机械及工程,尤其是脉冲射流技术的科技人员和高等院校教师及研究生的参考用书。

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渣浆泵理论与设计渣浆泵的分类

渣浆泵理论与设计第一节 固液混合物(浆体)分类

一般渣浆泵的工作原理大致相同都是将原动机的能量转变为所输送介质的动能和压能。

但是渣浆泵的种类多种多样,而且在不同的行业也应用着不同种类的渣浆泵。

根据其不同行业的应用有不同的名称,其结构形式也多样。

一般可根据泵的作用原理、结构形式、 所输送介质和过流件材质以及叶轮数目等方面来进行分类 。

1、依据渣浆泵的结构形式进行分类 离心式渣浆泵的工作环境比较恶劣,其结构形式也极为复杂,

(1)一般按照渣浆泵的结构 形式来进行分类时可将其分为立式渣浆泵、卧式渣浆泵和潜水式渣浆泵三大类型。

立式渣浆泵通常也可以称之为液下渣浆泵。

这种泵的电动机一般要放置在比较高的位置,而渣浆泵则要放置在低处并且要浸入到浆体中。

两者之间用一根长形圆管相连接,要是电动机与渣浆泵的距离过长,则还要用几段长管相联。

卧式渣浆泵就是我们通常所见到的渣浆泵也称之为普通渣在浆泵。

目前市场上大多数的泵都采用这种结构形式。这种渣浆泵的泵轴与水平面平行。

而卧式渣浆泵又可以分为重型渣浆泵和轻型渣浆泵(浆体的重量浓度 Cw>20%,固体相对密度 Ss>20,固体颗粒,d>0.05mm )则称之为强磨蚀浆体, 其它的则为弱磨蚀浆体。

目前也已经成为我国以及世界工业领域不可替代的浆料输送设备。

重型与轻型离心式渣浆泵的结构形式与使用功能也不尽相同。

渣浆泵理论与设计第二节 固液混合物泵

重型离心式渣浆泵一般都是由两个泵体组成的即所谓的 双泵体结构。所输送的浆料常具有强腐蚀性。

轻型离心式渣浆泵一般只有一个泵体组成 也就是所谓的单泵体结构,其输送的浆体一般也是弱腐蚀性。

(浆体的重量浓度 Cw>20%,固体相对密度 Ss>20,固体颗粒,d>0.05mm )则称之为强磨蚀浆体即重型渣浆泵, 其它的则为弱磨蚀浆体即轻型查浆泵。

潜水渣浆泵的结构形式紧凑,体积也比较小,

在使用时一般都将整个机体全部浸入浆体中,这种泵不允许液体流入到电机内部,因此对该种渣浆泵的密封有着极高的要求。

(2)按输送介质的性质分类

根据渣浆泵所输送介质性质的不同,可把渣浆泵分为泥浆泵、砂砾泵、砂泵等。

根据其输送介质磨蚀性的不同,可把浆体分为强磨蚀浆体和弱磨蚀浆体。

(浆体的重量浓度 Cw>20%,固体相对密度 Ss>20,固体颗粒,d>0.05mm )则称之为强磨蚀浆体, 其它的则为弱磨蚀浆体。

而强磨蚀浆体的泵称为重型渣浆泵,弱磨蚀浆体的泵称为轻型查浆泵

(3)按叶轮数目来分类

根据叶轮数目的多少同可以划分为单级泵与多级泵,

单级泵只有一个叶轮,所以此类泵结构简单,扬程低;

多级泵有二个及二个以上的叶轮。它的功率与扬程就是各个单级泵的总和。

多级泵的扬程很多,能达到上百米。

缺点:结构复杂, 体积重量大。不易于检修与安装。

如今随着我国重工业的发展,多级泵的用途越来越广。

2、除了上述分类之外,我们还可以按过流件的材质、叶轮的进水方式、压水室型式、泵轴的位置的不同来划分。

(1)根据渣浆泵过流件材质的不同来划分。

通常可以把离心式渣浆泵分为金属与非金属两种不同类型的渣浆泵。

由于镍硬铸铁和高铬合金等金属材料都具有很好的耐磨性能。金属渣浆泵的过流件其材料通常也是采用这种类型的金属材料;

非金属渣浆泵的过流件是由非金属材料制造,一般常用的非金属材料有玻璃、陶瓷、塑 3 料、石墨和橡胶等;

渣浆泵在实际中的运用

由于渣浆泵自身的优点,渣浆泵在当前国民经济中的应用越来越广泛,其作用也越来越大。

把渣浆泵作为一种通用输送设备,具有安全、高效、成本低等多种优点。

特别是近 年来随着科学技术的发展,人们对渣浆泵更加合理的设计,大大延长了其使用寿命,提高 了企业的生产效率从而也相应的减小了企业的生产成本。

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低比速离心泵理论与设计内容介绍

《低比速离心泵理论与设计》是机械工业出版社出版的图书。

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