§1-5叶轮相似定律.切削律.相似准数
§1—5叶轮相似定律、切削律、相似准数 引出以上理论的意义：
根据流体力学相似理论、应用实验模型泵，采取模拟手段，换算较大型水泵风机的
性能。
三个方面：
（1） 模型实验进行新产品设计制造 （2） 两台几何相似水泵进行换算
（3） 换算同型号但不同转速下的水泵性能
一、工况相似条件：
1、几何相似
两台水泵主要过流部分相应点α、β相同，相应尺寸成一定比例
b 2D
=2=λ 线性尺寸比例 b 2m D 2m
2、运动相似
0C 2C 2r u 2D 2n n =====λ
D n C 2m (C 2r ) m u 2m D 2m n m n m 2
060
πD 2n
结论：满足运动相似、几何相似的两台水泵，一定工况相似 二、相似定律
1、 第一相似定律；Q →n 关系：
ηv Q n
=λ3∙
Q m (ηv ) m n m
表示→相似水泵Q 相似下运行，相似点流量比值与转速、容积效率乘机成正比、
与线性比例尺三次方成正比。 2、 第二相似定律：H →n 关系
ηh H n =λ2∙() 2 H m (ηh ) m n 2
3、 第三相似定律：N →n 关系
3
ηN 5n =λ3∙nM
N m n m ηM
实际应用中：模型水泵与实际水泵尺寸相差不大、n 相差不大时 ηh ≈(ηh ) m 、 ηv ≈(ηv ) m 、 ηM ≈(ηM ) m
23
Q N H 3n 5n 2n =λ=λ3 =λ2 Q m n m N m H m n m n m
进行两台相似工况水泵不同转素条件换算 哦哦 00
三、比例律——相似定律特例
条件：同一台水泵；λ=1=
b 2D
=2=1 b 2m D 2M
Q 1n 1H 1n 12N 1n 13
==2 =3
Q 2n 2H 2n 2N 2n 2
应用：进行同一台水泵、不同转速性能参数换算
必须满足：工况相似点，相似点η变化相等（当转速变化时） 四、比转数——相似定律的另一个特例→n 3 ：相似准数 1、n s 定义：代表一组相似泵群的综合特证数。 2、n s 确定：①选出一个牟型泵，该泵最高效率下： N u =735. 5W H m =1m Q =0. 075m
3
时，具有的转速。
②作为与此模型相似的实际泵的比转数n 3。 *工况相似、比转数n 3一定相似
3、计算公式：n s =
3. 65H
23
Q N H 3n 5n 2n =λ=λ3 =λ2 Q m n m N H m n m n m m 3Q n n s H n s 2H =() =2() 3
Q m n s n H m n H m
n s =n
Q H m () Q m H
3
将N u =735. 5W H m =1m Q =0. 075m
代入上式得：
n s =
3. 65Q H
应用：知道Q 、H 求n 3 知道n 3、Q 求H （1） H ：多级泵代入H
n s =
3. 65Q (H )
Q ：双吸泵
Q 2代入 n =
s
3. H
应用比转数注意事项：
（2）Q 、H 是指水泵最高效率时的Q 、H 即额定工况 （3）n s 以抽升清水β=1000
kg
m 3
密度下得
（4）n s 单位不同，所得结果不同，是有因次的各国单位不同
4、n s 讨论
（1）n s 为综合特征系数 （2）n s 不是实际转速 （3）n s 判断相似水泵依据
几何相似、运动相似→工况相似→n s 相等 n s 相等时：①满足几何相似、运动相似→工况相似 ②几何相似→工况相似 （4）n s ↑ Q ↑ H ↓ 离心泵 30
五、切削律
同一台水泵
Q 1D 1H 1D N D
==(1) 2 1=(1) 3
Q 2D 2H 2D 2N 2D 2
上式适用：
（1） 适用工况相似点
（2） 控制切削量≯10% n s
（5） 见型谱图表示