正航小編輯簡(jiǎn)述管路特性曲線及工作點(diǎn)
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發(fā)表時(shí)間:2014-07-01
泵與風(fēng)機(jī)的性能曲線,只能說(shuō)明泵與風(fēng)機(jī)自身的性能,但泵與風(fēng)機(jī)在管路中工作時(shí),不僅取決于其本身的,而且還取決于管路系統(tǒng)的性能,即管路特性曲線。由這兩條曲線的交點(diǎn)來(lái)決定泵與風(fēng)機(jī)在管路系統(tǒng)中的運(yùn)行工況。
一,管路特性曲線通常泵或風(fēng)機(jī)是與一定的管路相連接而工作的。一般情況下,流體在管路中流動(dòng)時(shí)所消耗的能量,用于補(bǔ)償下述的壓差,高差和阻力(包括流體流出時(shí)的動(dòng)壓頭):
▲、用來(lái)克服管路系統(tǒng)兩端的壓差,其中包括高壓流體面(或高壓容器)的壓強(qiáng)與低壓流體面(或低壓容器)的壓強(qiáng)之間的壓差,以及兩流體面間的高差HZ。
▲、用來(lái)克服流體在管路中的流動(dòng)阻力及由管道排出時(shí)的動(dòng)壓頭,二者均與流量平方成
正比。于是流體在管路系統(tǒng)中的流動(dòng)特性可以表達(dá)如下。此式表明實(shí)際工程條件所決定的要求。如將這一關(guān)系繪在以流量Q與壓頭H組成的直角坐標(biāo)圖上,就可以得到一條通常稱做管路性能的曲線。它是一條在H軸上截距等于H1的拋物線。
二,泵或風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)(operation point)將泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線和管路系統(tǒng)的性能曲線同繪在一張坐標(biāo)圖上如圖3-11。管路性能的曲線CE是一條二次曲線。選用某一適當(dāng)?shù)谋没蝻L(fēng)機(jī),其性能曲線由AB表示。AB與CE相交于D點(diǎn)。顯然,D點(diǎn)表明所選定的泵或風(fēng)機(jī)可以在流量為QD的條件下,向該裝置提供的揚(yáng)程為H。。如果D點(diǎn)所表明的參數(shù)能滿足工程提出的要求,而又處在泵或風(fēng)機(jī)的高效率(圖中Q-η曲線上的粗實(shí)線部分)范圍內(nèi),這樣的安排是恰當(dāng)?shù)?,?jīng)濟(jì)的。管路性能曲線與泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線之交點(diǎn)D就是泵或風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)。此時(shí)機(jī)器所耗軸功率N及效率η皆在D點(diǎn)的垂直線上。當(dāng)泵或風(fēng)機(jī)性能曲線與管路特性曲線無(wú)交點(diǎn)時(shí),則說(shuō)明這種泵或風(fēng)機(jī)的性能過高或過低,不能適應(yīng)整個(gè)裝置的要求。當(dāng)風(fēng)機(jī)供給的風(fēng)量不能符合實(shí)際要求時(shí),可采取以下三種方法進(jìn)行調(diào)整:
▲、減少或增加管網(wǎng)的阻力(壓力)損失
▲、更換風(fēng)機(jī)
▲、改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)某些泵或風(fēng)機(jī)具有駝峰形的性能曲線
K為性能曲線的點(diǎn)。若泵或風(fēng)機(jī)在性能曲線的下降區(qū)段工作,如在M點(diǎn)工作,則運(yùn)
行是穩(wěn)定的。但是,若工作點(diǎn)處于泵或風(fēng)機(jī)性能曲線的上升區(qū)段工作,如A點(diǎn),粗看似乎也能平衡工作,但實(shí)際上是不穩(wěn)定的,稍有干擾(如電路中電壓波動(dòng),頻率變化造成轉(zhuǎn)速變化,水位波動(dòng),以及設(shè)備振動(dòng)等),A點(diǎn)就會(huì)移動(dòng),這是因?yàn)楫?dāng)A點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí),泵或風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的能量大于管路裝置所需要的能量,從而流速加大,流量增加。
工作點(diǎn)繼續(xù)向右移動(dòng),直到M點(diǎn)為止才穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),A點(diǎn)向左移動(dòng)時(shí),當(dāng)泵或風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的
能量小于管路裝置所需要的能量,則流速減慢,流量降低,工作點(diǎn)繼續(xù)向左移動(dòng),直到流量等于零無(wú)輸出為止。這就是說(shuō)一遇干擾,A點(diǎn)就會(huì)向右或向左移動(dòng),而且再也不能回復(fù)到原來(lái)的位置A點(diǎn),故A點(diǎn)稱為不穩(wěn)定工作點(diǎn)。如果泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線沒有上升區(qū)段,就不會(huì)出現(xiàn)工作的不穩(wěn)定性,因此泵或風(fēng)機(jī)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成性能曲線只有下降形的。若泵或風(fēng)機(jī)的性能曲線是駝峰形的,則工作范圍要始終保持在性能曲線的下降區(qū)段,這樣就可以避免不穩(wěn)定的工作。具有駝峰形的性能曲線。通常以總揚(yáng)程,即駝峰的點(diǎn)K作為區(qū)分穩(wěn)定與不穩(wěn)定的臨界點(diǎn),點(diǎn)左側(cè)稱為K不穩(wěn)定工作區(qū)域,右側(cè)稱為穩(wěn)定工作區(qū)域,在任何情況下,都應(yīng)該使泵或風(fēng)機(jī)保持在穩(wěn)定區(qū)工作。
風(fēng)機(jī)的不穩(wěn)定工作不僅表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)的流量為零,而且可能出現(xiàn)負(fù)值(倒流),工作點(diǎn)交替地在象限和第二象限內(nèi)變動(dòng)。這種流量周期性地在很大范圍內(nèi)反復(fù)變化的現(xiàn)象,通常稱喘振(或稱飛動(dòng))。http://www.2sdd.com
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