《流体机械原理及结构》
流体机械原理
流体机械原理流体机械是利用液体或气体作为工作介质，通过动能、压力能和位能的转换来完成各种工作的机械设备。
流体机械原理是研究流体机械工作原理和性能的科学，它涉及到流体静力学、流体动力学、流体力学、流体机械等多个学科的知识。
本文将从流体机械的基本原理、分类、工作过程和应用领域等方面进行介绍。
首先，流体机械的基本原理是利用液体或气体在机械装置中的流动来完成能量转换和传递。
流体机械根据其工作原理和结构特点可以分为液体机械和气体机械两大类。
液体机械包括水泵、离心泵、柱塞泵等，而气体机械则包括风机、压缩机、风扇等。
这些机械设备在工程领域中起着至关重要的作用，广泛应用于水利、电力、石油、化工、冶金等行业。
其次，流体机械的工作过程可以简单描述为，液体或气体从进口处进入机械装置，经过叶片、叶轮等工作部件的作用，完成能量转换和传递，最终从出口处流出。
在这个过程中，流体机械通过对流体的控制和引导，实现了动能、压力能和位能的转换，从而完成了各种工作。
流体机械在工程实践中有着广泛的应用。
在水利工程中，水泵被用于提升和输送水源，而风机则被用于通风和换气；在电力工程中，涡轮机械被用于转换水能、风能等自然能源为电能；在化工工程中，压缩机和泵则被用于气体和液体的输送和压缩。
可以说，流体机械是现代工程领域中不可或缺的重要设备。
总的来说，流体机械原理是一门涉及多学科知识的综合性学科，它涉及到流体力学、机械学、热力学等多个学科的理论和实践。
通过对流体机械的原理和工作过程的深入研究，可以更好地理解和应用流体机械设备，为工程实践提供理论支持和技术指导。
希望本文的介绍能够帮助读者对流体机械原理有所了解，进一步激发对流体机械领域的兴趣和热情。
流体机械的内流原理
旋转式流体机械有时也称为叶轮机械，应用广泛，原理比较复杂，它通常是由固定的静叶片（也称导向叶片 或喷嘴叶片）和装在旋转叶轮上的动叶片组成。流体相对于叶轮轴的流动方向可以是轴向、径向、斜向，而相应 的流体机械分别称为轴流式、径流或离心式、斜流式。一排静叶片加一排动叶片为一个级。随所需增压或降压参 量的不同可做成单级或多级的型式。在轮机或透平膨胀机中，静叶片设置在动叶片前面以便将流体的势能或热能 的全部或一部分先经过静叶片转化为动能，然后流经动叶片作功（图1右）。在压缩机中，静叶片常放置在动叶片 后面以便将流出动叶片的流体动能进一步转化为势能或压力能（图1左）。下面重点介绍旋转式流体机械中的流体 流动原理。
流体机械中的流体流动原理的另一个重要方面是功能转换关系。流体流经动叶片后，绝对坐标中的平均周向 速度Cu发生变化，作用在叶片上的周向力或叶片作用于流体上的力Fu等于进出口周向动量之差，即
功率为扭矩乘以角速度ω。（1）、（2）两式就是欧拉透平公式。由此可知：周向速度差△Cu愈大，叶片力 和扭矩也愈大。因周向速度差又与静、动叶片中的速度变化，进出口流动方向或叶型形状有关，所以上述公式也 是阐明流体机械原理和进行设计的最基本公式。设下标1、2分别表示动叶片进口和出口处的物理量。应用前面所 述的相对、绝对速度的矢量关系后，又可得到另一形式的欧拉透平公式：
流体流经以一定形状叶型组成的流体机械的叶栅时，在实现加速（透平机）或减速（压缩机）的同时还完成 流动方向的转折。流体绕流叶型时，在叶型的内弧和背弧上形成不同的速度和压力分布（图2）。但是流体机械的 叶栅与孤立翼型（例如飞机机翼）又不同，叶型的表面压力分布和受到的作用力不仅和叶型形状有关，也和流体 在叶栅槽道内的加速或减速方式和方向转折有关。根据儒科夫斯基机翼定理在叶栅上的推广（见举力），可得到 叶栅上的流体作用力F的表达式：
机械工程中的流体机械原理分析
机械工程中的流体机械原理分析机械工程是一个广泛的领域，其中流体机械在许多应用中起着至关重要的作用。
流体机械是指那些通过将能量从流体转移到机械设备上来完成工作的机械装置。
在本文中，我们将探讨流体机械的原理分析，以及其在机械工程中的重要性。
首先，我们需要了解流体机械的基本原理。
流体机械主要包括液压机械和气动机械两种类型。
液压机械使用液体作为工作介质，而气动机械则使用气体。
无论是液压机械还是气动机械，它们的工作原理都是基于流体的力学性质和流体动力学原理。
在液压机械中，液体通过管道或管路传输，通过液体的压力来实现机械设备的运动。
常见的液压机械包括液压缸、液压泵和液压阀等。
液压机械的工作原理是利用液体的不可压缩性和流体的传递性质，将液体的压力转换为机械设备的动力。
液压机械的优点是能够提供大的力和较小的体积，广泛应用于各种机械设备中。
气动机械与液压机械类似，但使用的是气体作为工作介质。
气动机械的工作原理是利用气体的压力和流动性质来实现机械设备的运动。
常见的气动机械包括气缸、气动泵和气动阀等。
气动机械的优点是具有较高的速度和灵活性，适用于一些需要快速响应和高速运动的应用。
在流体机械的设计和分析中，流体动力学是一个重要的概念。
流体动力学研究流体在运动中的力学行为，包括液体和气体的流动特性、速度分布和压力变化等。
流体动力学的理论和方法可以应用于流体机械的设计、性能评估和故障诊断等方面。
流体机械的原理分析还涉及到流体力学和热力学等学科。
流体力学研究流体的运动和力学行为，包括流体的运动方程、能量方程和动量方程等。
热力学研究流体的热力行为，包括流体的温度、压力和热量的变化等。
这些理论和方法可以帮助工程师理解和解决流体机械中的问题。
在实际的流体机械设计中，还需要考虑流体的流动性质和机械设备的结构特点。
流体的流动性质包括流速、流量和压力损失等。
机械设备的结构特点包括叶轮的形状、叶片的角度和叶轮的旋转速度等。
通过对这些因素的分析和优化，可以提高流体机械的效率和性能。
流体机械原理知识点总结
流体机械原理知识点总结流体机械是指利用流体流动能量进行能量转换的机械设备。
在工程实践中，流体机械广泛应用于各种领域，如水泵、风力发电机、涡轮等。
流体机械原理是研究流体机械的原理和工作规律的一门学科，对于理解和设计流体机械具有重要的意义。
本文将对流体机械的基本原理和知识点进行总结。
一、流体机械的基本原理1. 流体机械的基本工作原理流体机械利用流体的动能进行能量转换，主要包括两种方式：一种是利用流体的动能产生机械功，如水泵将液体的动能转化为机械能，提高水的压力或提高水的流速；另一种是利用外界机械能来驱动流体，如涡轮利用水流动的动能产生机械功，驱动发电机发电。
在不同的流体机械中，流体的工作形式各异，但其基本原理都是利用流体的动能进行能量转换。
2. 流体机械的工作过程流体机械的工作过程一般包括流体入口、流体动能转换、机械功输出和流体出口四个环节。
流体从入口进入机械设备，经过流体动能转换，将流体的动能转化为机械能，最终输出机械功，然后流体从出口排出。
在不同的流体机械中，其工作过程会有所不同，但都遵循这一基本流程。
3. 流体机械的工作原理流体机械的工作原理主要包括动能原理、能量方程、动量方程等。
在流体机械的研究和设计过程中，需要运用这些原理进行分析和计算，以确保流体机械的性能和效率。
二、流体机械的基本原理知识点1. 流体的性质流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。
流体的性质主要包括密度、黏度、压力等。
在流体机械中，需要考虑流体的性质对机械性能的影响，进行合理的选择和设计。
2. 流体的运动流体的运动可以分为定常流和非定常流、层流和湍流等。
在流体机械中，需要考虑流体的运动状态对机械性能的影响，合理选择流体机械的结构和参数。
3. 流体的动能转换流体机械利用流体的动能进行能量转换，主要包括动能转换和机械功输出两个环节。
在流体机械的设计和分析中，需要深入理解流体动能转换的原理和方法，进行合理的设计和优化。
4. 流体机械的性能参数流体机械的性能参数主要包括流量、压力、效率等。
流体机械原理
流体机械原理
流体机械是利用流体动能进行能量转换和传递的机械装置，其原理是基于流体静力学和流体动力学的基础上进行设计和运行的。
流体机械包括泵、水轮机、风机等，广泛应用于水利、能源、化工、冶金等领域。
本文将从流体机械的基本原理入手，介绍其工作原理和应用。
首先，流体机械的基本原理是利用流体的动能进行能量转换。
在泵中，通过叶片的旋转将机械能转化为流体动能，提高流体的压力和流速；而在水轮机中，利用流体的动能驱动叶轮旋转，将流体动能转化为机械能。
这种能量转换的原理是流体机械能够实现流体输送、能量转换和动力传递的基础。
其次，流体机械的工作原理是基于流体静力学和流体动力学的理论。
流体静力学研究静止流体的力学性质，如压力、密度、静压力等；而流体动力学研究流体的运动状态和动力学性质，如速度、流量、动压力等。
在流体机械中，需要考虑流体在叶片和管道中的流动状态，以及叶片和叶轮对流体的作用，从而设计出合理的结构和工作方式。
最后，流体机械的应用涵盖了多个领域。
在水利工程中，泵和水轮机被广泛应用于水泵站、水电站等场合，实现水资源的调度和能源的转化；在能源领域，风机和涡轮机被用于风力发电和火力发电，将风能和燃料能转化为电能；在化工和冶金领域，泵和压缩机被用于流体输送和气体压缩，实现物料的输送和压缩。
综上所述，流体机械是利用流体动能进行能量转换和传递的机械装置，其原理基于流体静力学和流体动力学的理论。
通过合理设计和运行，流体机械可以实现流体输送、能量转换和动力传递，广泛应用于水利、能源、化工、冶金等领域。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解流体机械的原理和应用。
《流体机械原理及结构》教学大纲
《流体机械原理及结构》教学大纲适用四年制本科热能与动力工程等专业（参考时数：56学时）一、课程的性质、任务《流体机械原理及结构》是热能与动力工程专业的必修主干学科基础课程，通过该门课程的学习，学生应掌握各种不同类型流体机械本身的特点、工作原理及基本理论知识，为进入不同的专业方向的学习奠定必要的基础，也为从事各类流体机械的设计、应用打下牢实的基础。
二、本课程的基本要求通过本课程的学习，要求应掌握以下内容：1、流体机械的定义及能量转换2、流体机械的工作原理3、流体机械的基础理论4、流体机械的种类和用途5、流体机械的选型设计三、课程内容引言第一章流体机械的定义和分类1、流体机械的定义2、流体机械的分类第二章叶片式流体机械概述1、叶片式流体机械的工作过程2、叶片式流体机械的特征3、叶片式流体机械的分类4、水力机械（水轮机、水泵）以及水力发电与发电的优点比较5、叶片式流体机械的主要性能参数6、叶片式流体机械的结构型式第三章叶片式流体机械中的能量转换1、流体在转论（叶轮）中的运动分析2、叶片式流体机械的基本方程3、各主要过流部件的工作原理4、流体机械内的能量损失5、变工况时能量转换的影响6、有限叶片数的影响7、反作用度第四章流动机械的相似理论1、流动相似条件2、相似理论在流体机械中的应用3、比转速4、流体机械的特性曲线5、模型实验及特性曲线的绘制6、水轮机的飞逸特性第五章叶片式流体机械空化、空蚀、泥沙磨损及水力振动1、空化与空蚀机理2、空蚀破坏类型及对性能的影响3、水力机械的空化参数4、水力机械的泥沙磨损5、水力机械的水力振动第六章叶片式流体机械的选型1、水轮机选型设计2、叶片泵的选型计算3、通风机的选型计算第七章流体机械的典型结构及分析1、水泵（叶片泵、容积泵）2、其他泵（气泡泵、射流泵等）3、风机和压缩机4、水轮机和涡轮机5、风车6、蒸汽轮机和燃汽轮机7、流体传动装置四、学时分配序号教学内容讲授学时实验学时1 流体机械的定义和分类 22 叶片式流体机械概述 63 叶片式流体机械中的能量转换 104 流动机械的相似理论 8 85 叶片式流体机械空化、空蚀、泥沙磨损及水力振动 86 叶片式流体机械的选型 67 流体机械的典型结构及分析 6五、推荐教材及参考书1、陈次昌宋文武林其玉编《流体机械基础》机械工业出版社2、张克危，《流体机械原理》，机械工业出版社六、大纲使用说明1.本课程应在《高等数学》、《复变函数》、《流体力学》、《工程热力学》、《机械原理》等课程之后讲授，最好安排在第六学期进行。
流体机械
流体机械
第一章概述
流体机械是以流体为工作介质进行能量转换的机械。
广义的流体机械应包括两类：一类是将流体的能量转换为动力能的机械，称为原动机，如水轮机、汽轮机、燃气轮机及蒸汽机等；一类是将原动机的动力能传给流体以增加流体的能量的机械，称为工作机，例如泵及压缩机等。
这两类机械的理论基础、作用原理以至基本结构形式都基本相同，只是所进行的过程相反，所起的作用也是相反的。
前者是经过机器后工质的压力有所降低的机械，后者是介质的压力有所增加的机械。
现在我们要阐述的流体机械只是工作机。
但可以相信在学好工作机后对原动机也就不会完全陌生了。
一、流体机械的分类
基本上有以下两种分类方法。
(一)按所用流体的种类分
1、泵：加压或输送液体的流体机械统称为泵。
（1）叶片式（或动力式）：离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵。
（2）容积式：活塞泵或柱塞泵（包括隔膜泵）、螺杆泵、齿轮泵、滑板泵
（3）其它形式：喷射泵、空气升液器。
2、压气机：加压或输送气体的流体机械统称为压气机。
压气机根据排气压力等级分为以下类型。
（1）通风机： P排＜0.015 MPa
（2）鼓风机：0.015 MPa＜ P排＜0.3 MPa
（3）压缩机：P排＞0.3MPa
（4）真空泵：P进＜0 MPa
(二)按提高流体压力的工作原理主要可分为：
1、容积式流体机械：利用活塞、柱塞或各种形状的转子等元件在流体机械内部空腔中对流体进行挤压，使流体压力提高并排出的机械。
（1）往复式流体机械：往复式活塞（柱塞）泵、往复式压缩机和膜片式压缩机。
（2）。
《流体机械原理》部分讲义
封面作者：Pan Hongliang仅供个人学习矿山机械《流体机械》部分（3）13通风设备教学目的和要求✧主要介绍矿井通风设备的作用、矿井通风系统、矿用风机分类、通风机工作理论、通风机在网路上工作和矿用通风机的结构及性能。
通过学习，应能了解矿井通风设备的作用，掌握离心式风机和轴流式风机结构及性能特点、矿井通风系统、矿用风机分类、通风机工作理论、通风机在网路上工作和通风机的选型。
⏹重点和难点✧本章重点：矿用风机分类、作用、结构及性能特点、通风机工作理论和通风机在网上工作特性分析。
✧本章难点：通风机在网路上工作和通风机的选型。
✧。
考核知识点和考核要求✧识记：应掌握矿用风机分类、作用、离心式风机与轴流式风机结构及性能特点；✧领会：通风机工作理论；✧综合应用：通风机在网上工作特性分析。
13.1概述一、矿山通风设备的作用1、主通风设备的作用：提供安全、可靠和良好的工作条件，称之为“矿井肺脏”。
2、对主通风设备的要求：（1）必须安装在地面，装有风机的井口必须封闭严密；（2）必须装备两部同等能力的通风机，一台工作，一台备用。
必要时，备风机必须能够在10分钟内启动；（3）要有两条专用供电线路；（4）必须装有使风流反向的装备或具备反风的能力，能在10分钟内改变巷道中的风流方向，反向后的风量应不小于正常风量的40％。
（5）装有主通风机的出风井口必须安装防爆门，其面积不得小于该井断面积，并且必须正对风井风流方向；（6）主通风机因检修、停电或其他原因需要停风时，必须制定停风措施，经总工程师批准；（7）安装在工业广场内或城镇居民区的通风设备，若噪音超过国家标准【工业企业厂界环境噪声排放标准（GB 12348—2008）】，应进行综合治理；（8）整个系统应有较高的效率；（9）尽可能采用自动控制装置。
二、矿井通风方式和通风系统通风方式：抽出式、压入式。
1、矿井通风过程（负压通风）：大气→进风井→井底车场→大巷→各工作面（新鲜风流）→回风巷→出风井→通风机设备→排入大气。
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《水力机组原理及设计》实验指导书符杰编西华大学能源与环境学院2014年9月目录实验一叶片泵性能实验 (5)实验二叶片泵空蚀实验 (9)实验三水轮机能量实验 (15)实验四水轮机现场认知 (22)水力机组原理及设计实验基本要求一、实验进行前，应充分熟悉各项实验的基本原理，要求及目的，熟悉实验指导书。
二、实验时应爱护一切设备和仪器仪表装置，实验完毕，须将仪器仪表整理后交还原处。
三、进行实验时，应听从教师及实验室老师的指导，切勿高声喧哗。
四、实验时应认真，要真实科学地记录实验数据，实验后交指导教师查阅，若经教师指示不对或误差太大，应仔细查找原因，分析原因或重新实验。
五、实验结束后，每人应完成实验报告书，除原始记录数据外，还应列出计算结果分析结论等。
实验一 叶片泵性能实验一、实验目的及要求1． 确定叶片泵流量与扬程、效率之间的关系。
2． 绘制Q-H 、Q-N 、Q-η性能特性曲线。
3． 掌握水泵性能实验的方法，熟悉实验所用仪器、仪表。
二、叶片泵性能试验原理叶片泵的性能实验是在无空蚀的条件下，在水泵闭式或开式试验台上进行的，根据水泵的流量范围选择10个以上的工况点，从小到大进行实验，测量出各工况点的流量、扬程、转速、轴功率等参数。
并将各参数换算到额定转速下，绘制出扬程、效率、轴功率与流量之间的关系曲线。
三、实验装置及所用设备、仪器、仪表1. IS100-80-125型水泵一台，Y132S 2-2 型电动机一台，进、出水管路各一套，进、出水阀门各一个。
2. 真空表（YB-150,0.35级）一只，压力表（YB-150,0.4级）一只。
3. 涡轮流量计一套，LW-100型涡轮流量变送器一台，XSS-10型流量数字显示仪一台。
4. 转矩转速测量仪一套，转矩转速传感器一台，微机扭矩仪一台（或成套电测仪表一套，闪光测速仪一台）。
四、实验方法及步骤1. 在指导教师的指导下，检查设备、仪器、仪表安装是否正确，连接是否可靠，转动是否灵活，接线是否有误，供电系统是否正常等，发现问题及时纠正。
2. 泵充满水，启动电机，观察水泵转向是否正确，填料函漏水是否正常。
轴承温升是否过高，仪器、仪表工作是否正常，如无异常现象，等水泵运转稳定后，方可进行实验。
3. 选定的工况点调节出水阀门，依次从大到小进行实验。
每作一个流量点，等待工作稳定之后同时从测量仪表中读出各项参数，分别记入《水泵性能实验记录表》中。
五、数据的处理及计算1. 扬程水泵进口在真空状况下：)()(10012m Z P P H ∆++⨯=式中：P 2—泵出口压力表读数（Mpa ）P 1—泵进口压力表读数（Mpa ）ΔZ —压力表与真空表到测量基准表面的垂直高度差（本装置ΔZ=0.9m ）图1 水泵实验装置简图1.电动机2.水泵3.真空表4.压力表5.涡轮流量计6. 出水阀门7.进水阀门2. 流量)/(6.331h m AQ Q =式中：Q 1—流量数字显示读数A —流量数字显示仪的仪表常数 （A= ）3. 功率（1）轴功率从微机扭矩仪直接读出（或用电测法读出两个瓦特表格数，再进行换算）。
实验时，试验转速n 如果不等于额定转速n e, 则应将各参数换算到额定转速下，换算公式为： )(n n Q Q e e = 2)(n n H H e e = 3)(n n N N e e =式中：Q 、H 、N —实验转速下的参数n —微机扭矩仪或闪光测速仪读数（转/分）Q e 、H e 、N e —额定转速下的参数n e —额定转速（2）有效功率)(00272.0KW H Q N e e e =效式中：Q e —在额定转速下的值(m 3/h)H e —在额定转速下的值(m)4. 效率 %100⨯=轴效e e N N η式中：N e 州、N e 效—在额定转速下的值六、绘制性能特性曲线以流量Q e 为横座标，分别以扬程H e ，轴功率N e ,效率η为纵座标绘制H e =f(Q e ),N=f(Q e )，η=f(Q e )曲线如下图。
表1 叶片泵性能实验记录表泵型号______________额定转速______________测流种类______________实验日期______________实验者: 记录者: 计算者:实验二 叶片泵空蚀实验一、实验目的及要求1. 确定水泵在工作范围内，流量与吸上真空度或空蚀余量之间的关系。
2. 绘制Q-[Hs]关系曲线.3. 掌握产生空蚀试验的方法，加深对水力机械空蚀现象的认识.二、实验原理水泵产生空蚀的原因，是因流道内局部地方液流的压力过低，水泵内压力最低的地方是在叶轮的叶片入口边附近，泵吸入口的压力与泵吸入段管路系统，吸水池液面压力等密切相关。
为此要讨论泵吸入口处的压力情况，一般泵吸入口压力低于大气压，其真空度Hs 为：∑++=-=hs g V H P P P P H sz g g a s 2211由此可知，Hs 与水泵的安装高度H ，吸水管中的流速Vz ，安装高度Hsz 有关,且都为定值，只要改变吸水路损失∑hs 。
本实验就是通过调节泵进水阀门，达到提高真空度Hs 之目的。
当Hs 提高到一定时，泵吸入口压力低于实验所在状况下的汽化压力，泵内产生气泡。
随吸入口压力继续降低泵产生噪音，震动，最终导致泵运行工况断裂。
本实验主要是测出各流量点的断裂工况，确定各工况的临界空蚀余量（NPSH ）。
或临界吸上真空度Hscr 。
三、实验装置及所用设备、仪器、仪表1. I S100-80-125型水泵一台，Y132S 2-2 型电动机一台，进、排水管路各一套，进、出水阀门各一个。
2. 真空表（YB-150,0.35级）一只，压力表（YB-150,0.4级）一只。
3. 涡轮流量计一套，LW-100型涡轮流量变送器一台，XSS-10型流量数字显示仪一台。
4. 转矩转速测量仪一套，转矩转速传感器一台，微机扭矩仪一台（或成套电测仪表 一套，闪光测速仪一台）。
5. 温度计一支。
实验装置祥见水泵性能实验装置简图。
四、实验方法及步骤1．在指导教师的指导下，检查设备、仪器、仪表安装是否正确，连接是否可靠，转动 是否灵活，接线是否有误，供电系统是否正常等，发现问题及时纠正后，方可进行实验。
2． 实验测出水温t ℃水，该地的大气压力Pa 。
3． 确定流量点：在泵性能曲线上选择泵的工作范围中包括设计点，边界点在内的三个以上的工况点，分别作每个工况点的空蚀试验。
而每个工况上的实验点不少于15个，临近断裂工况附近点要密集一些。
下面以任意一工况点为例介绍试验步骤：启动泵，调节出水阀门。
使泵运行到所选工况点，待运行稳定后记录下第一个点;Q 1、n 1、N 12、N 22、P 11、P 21。
……如果P 1提高，Q 1≠Q ,即偏离工况点,则需要调节出水阀门,保持流量Q 1=Q,即得第I 点,记下Q i 、ni 、N 1i 、N 2i 、P 1i 、P 2i 。
按上述试验,直到无法调回原流量Q 1,泵完全发生空蚀工况断裂为止。
五、数据的处理、计算及曲线绘制1．流量、扬程、功率的计算与水泵性能实验相同，将所测数据列入《叶片泵空蚀实验纪录表》中，分别换算出额定转速下各工况点的H 、Q 、N 值。
2．空蚀余量Hs g V P P NPSH v a -+-⨯=-2)(10102214式中：P a —实验状况下的大气压力（N/m 2）P v —实验温度下液体的汽化压力(N/m 2))/(421s m D Q V π=式中：Q —在试验转速下的值 (m 3/s)D 2—进口管径(D 1=0.1m)Hs=100 P 1P 1—真空表读数(MPa)如果试验转速n 不等于泵的额定转速n e ,则应换算成额定转速时的空蚀余量NPSH,换算公式为:)()(2m n n NPSH NPSH e =3．型式数 4321)(602gH nQ K π=式中：n 、Q 、H —泵设计点的参数（n=2900转/分, Q=6.0278 m 2/s ，H=20m ）4. 临界空蚀余量的确定（1）绘制泵在额定转速下的H=f(NPSH)断裂特性曲线（2）确定临界空蚀余量(NPSH)c 。
由GB3216-82规定, (NPSH)c 的确定原则为：在H=f(NPSH)曲线上，取在扬程急剧变化的阶段内，扬程下降100/)22(Hi K H +=∆的点为临界空蚀余量点(NPSH)c ，如断裂特性曲线图示。
图3 水泵断裂特性曲线5. 允许空蚀余量[NPSH]=[NPSH]c+0.3 (m)6. 允许吸上真空高度[Ha]按下式换算成标准大气压(760mmHg)和温度为20℃时标准状态下的允许吸上真空高度[Hs],即][209.10][21NPSH g V H s -+= (m)按照以上计算,分别将各工况点的(NPSH)c求出换算成[Hs]后在泵的性能曲线图上描出各点,用曲线光滑连接,即得泵在工作范围内的Q-[Hs]曲线或Q-NPSHc曲线。
(如图示) 实验结束后，应妥善清理好仪器和设备，交指导老师检查后，方可离去。
每人交实验报告一份，最后应计算所测流量点的[Hs]值，（附原始记录表和特性曲线）。
图4 水泵性能特性曲线表2 叶片泵空蚀实验记录表泵型号______________额定转速______________测流种类______________水温______________大气压______________实验三水轮机能量实验一、实验目的及要求1.确定模型水轮机在各工况点下的效率η与单位流量Q’1和开度a0之间的关系。
2.绘制η=f(Q’1,n’1), a0=f(Q’1,n’1)能量特性曲线。
3.掌握水轮机能量试验的方法，熟悉试验装置及应用的仪器仪表。
二、实验原理水轮机模型能量实验，是根据水轮机的相似准则，将水轮机作成一定尺寸的模型，在无空蚀的条件下，在开式或闭式实验台上进行试验。
在实验中，保持水头不变，改变导叶开度a0，一般要求6-10个开度，每个开度要求作8-13个工况点，通过测定水头H，流量Q，转速n，功率N等参数，计算出各工况相应的η,n’1, Q’1值，从而绘制出水轮机能量特性曲线。
三、实验装置及各项参数的测量1．实验装置本试验用机为D1=250毫米的轴流式水轮机，叶片数Z1=24，涡壳为金属多边形截面，加长肘形尾水管。
图5 水轮机开式实验简图1.供水泵2.压力水池3.上游溢流装置4.测速盘5.测功器6.模型机组7.尾水槽8.调节闸门9.稳流栅10 .测流槽11.浮子筒12.堰板13.回水池2．各项参数的测量a. 水头的测量水头的测量是由连接压力水池和尾水槽的连通管的液面高度差来测定的。
即：H=H2-H1式中：H 2—压力水池水位读数(mm)H 1—尾水槽水位读数(mm)b. 堰顶水头的测量测流槽与浮子筒连通,浮子随测流槽中水位的高低变化来进行测定的,即:h=h1-H0(m)式中：h 1—测流槽水位读数(mm)h 0—测流槽零水位(mm)图6 浮子装置简图1.标尺2.浮子3.浮子筒4.重锤c. 转速的测量将有60齿的测速盘装在主轴上,转速经SZMZ-5转速传感器将信号输入PPIIA型频率记数码显示读数.d. 力矩的测量用摩擦测功器制动力矩,在测功器力臂一端加法码,其制动力矩为:M=PL (N.m)式中：P—制动力,即砝码重(N)+吊钩重(N),本装置吊钩重2.06N。