华东理工大学《过程流体机械》期末复习材料.pdf

简介：
这份PDF文档是华东理工大学为《过程流体机械》课程准备的期末复习资料，涵盖了课程的关键概念、公式和实例分析，旨在帮助学生巩固知识，顺利通过考试。 《过程流体机械》是华东理工大学开设的一门专业工程课程，主要探讨流体在管道及各种机械设备中的输送与处理技术。根据复习资料，可以总结出泵的相关知识点： 按照工作原理和结构形式分类，泵分为容积式泵（包括往复泵如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵以及回转泵如齿轮泵、螺杆泵等）和叶片式泵（例如离心泵、轴流泵、混流泵及旋涡泵）。此外还有喷射泵、水锤泵和真空泵。根据压力范围，可以将它们分为低压（<2MPa）、中压（2～6MPa）以及高压（>6MPa）三类；按输送介质分类，则有清水泵、泥浆泵、油泵及熔融泵等。 离心泵作为常见设备之一，在其工作过程中涉及的主要过流元件包括吸液室、叶轮和蜗壳。其中，吸液室确保液体均匀流入叶轮，而蜗壳则负责收集从叶轮流出的液体，并将其降速升压后排出。 性能参数方面，流量定义为单位时间内泵出口处流出的水量；扬程表示液体在进出离心泵时能量的实际变化量；功率指传送到泵轴上的输入功率。有效功率则是指单位时间里输出液体所获得的有效能量。 启动前进行灌注操作是必要的步骤之一，这是因为相比空气而言，流体密度较大，在运转条件下气体通过叶轮得到的压升很小，并且难以吸进液体。汽蚀现象是指在低压区域中液体会蒸发形成气泡，随后这些气泡又会在高压区瞬间破裂产生高温和水击效应；它会导致泵性能下降、振动噪音增加以及过流部件磨损。 为了提高离心泵抵抗汽蚀的能力，在设计上可采用改进吸入口至叶轮片进口附近的结构、使用前置诱导轮或双吸式叶轮，同时选择抗汽蚀材料等方法。操作方面则可以通过降低转速或者调整进液装置来提升其性能，比如增加储液罐中的压力、减小安装高度或将系统改为倒灌方式。 离心泵的调节可通过改变自身特性曲线（如通过变速或切割外径）和工作条件下的特性曲线实现。前者包括调速控制、更换叶轮尺寸以及调整前置导流叶片角度；后者则涉及出口阀调节、液位管理及旁路分流等方法。 启动前需进行一系列准备工作，以确保泵的安全稳定运行。这包括检查润滑油系统、轴承状态、冷却装置和密封系统的完整性，并手动转动设备测试其灵活性。具体步骤为灌注液体后预热机器，然后依次开启油泵供油、冷却水泵并打开阀门，在合闸启动之后让泵空转2-4分钟再逐渐增加流量直至满足需求。 关于流动相似性条件，几何相似（尺寸比例一致）、运动相似（速度场相同）和动力相似（力的分布相等）是关键因素。利用这些原理可以推导出不同规模泵之间的性能参数关系，并据此制定相应的设计标准或选择策略。 综上所述，在化工、石油加工、冶金制造及电力等行业中，泵作为核心设备具有广泛的应用价值。掌握其相关知识不仅有助于提高生产过程的连续性与效率，还能保障操作的安全性和可靠性。因此对于从事这些领域的工程师而言，了解和应用泵的相关技术是必备的专业技能之一。