現代泵理論與設計

《現代泵理論與設計》是2011年中國宇航出版社出版的圖書，作者是關醒凡。本書對原書進行了系統刪改，增加了有關軸流泵、斜流泵、全揚程泵、切線泵（部分流泵）、旋殼泵、射流泵、液環泵、誘導輪、水泵水輪機、流道式導葉、泵系統內的水錘等內容。

基本介紹

• 書名：現代泵理論與設計
• 作者：關醒凡
• 原版名稱：Morden Pumps Theory and Design
• ISBN：9787802189423
• 頁數：845頁
• 定價：￥180
• 出版社：中國宇航出版社
• 出版時間：2011-04-01
• 裝幀：精裝
• 開本：16開

內容簡介

《現代泵理論與設計》是關醒凡教授在1995年出版的《現代泵技術手冊》的基礎上，集近年來國內外泵發展之精華，取作者從事泵實踐之所長，編寫而成。在原書基礎上增加了關於軸流泵、斜流泵、全揚程泵、切線泵（部分流泵）、旋殼泵、射流泵、液環泵、誘導輪、水泵水輪機、流道式導葉、考慮密封間隙水動力臨界轉速計算方法、泵系統內的水錘等內容及大量技術資料。第25章的泵模型設計圖例，試驗表明性能優良，具有較高的參考價值。

《現代泵理論與設計》可作為泵初學者的教材，泵設計、試驗、運轉工程師的參考資料，流體機械學科本科生、研究生的參考書。

作者簡介

關醒凡，教授，遼寧省阜新市人，江蘇大學流體機械及工程學科教授、博士生導師。1962年畢業於哈爾濱工業大學動力機械系水力機械專業，畢業後留校，並隨專業遷至東北重機學院、甘肅工業大學任教，1986年調江蘇理工大學，曾任江蘇理工大學流體機械研究所所長，全國高等學校動力機械及工程類專業教學指導委員會副主任等。

50年來連續不問斷地在第一線從事有關泵方面的教學和試驗研究工作。提出的無堵塞泵設計方法和主持開發的無堵塞泵產品，全國廣泛套用。主持開發的泵三維水力設計軟體、泵技術支持及選型軟體、低揚程泵選型軟體，是我國目前主要的泵技術軟體。主持研究的系列軸流泵模型、斜流泵模型、貫流泵模型、雙向泵模型，到目前為止已用於南水北調工程14座泵站及許多大型工程。設計研究的單級泵模型、雙吸泵模型、多級泵模型、脫硫泵模型、螺旋離心泵模型、誘導輪等模型，全國百餘家泵廠採用。先後獲國家科技進步二、三等獎各一項，國家教委科技進步一等獎一項，省（部）級科技進步二等獎六項，省（部）級科技進步三等獎十三項，國家級科技成果重點推廣項目一項，發明專利一項。

共出版專著15部，發表論文60餘篇，其中《泵理論與設計》，《現代泵技術手冊》，《軸流泵和斜流泵水力模型設計試驗及工程套用》，是全國泵行業主要科技參考書。

1989年被評為全國優秀教師，1991年被評為機電部有突出貢獻的專家，1992年起享受政府特殊津貼，1997年被評為江蘇省優秀學科帶頭人。

現從事泵模型和有關泵創新技術的研究。

目錄

第1章工程流體力學基本定理1

第2章概論18

2.1泵的定義和分類18

2.2葉片式泵的過流部件和結構形式19

2.3泵的用途24

第3章泵的基本理論26

3.1泵的基本參數26

3.2泵內的各種損失及泵的效率29

3.3液體在葉輪中運動的分析31

3.4泵基本方程式37

3.5有限葉片數和無限葉片數理論揚程的差別40

3.6泵特性曲線和幾何參數對泵特性的影響45

3.7用速度係數表示流量揚程曲線51

第4章泵的相似理論53

4.1相似理論的基本概念53

4.2泵相似定律55

4.3比轉速56

4.4無因次特性曲線和泵特性曲線的繪製方法59

4.5泵相似理論的套用63

4.6切割葉輪外徑泵參數的變化——切割定律66

4.7修削葉片進、出口對泵性能的影響69

4.8泵的工作範圍和型譜70

4.9泵相似理論套用71

第5章泵汽蝕的理論和計算74

5.1泵汽蝕現象概述74

5.2泵發生汽蝕的理論關係——汽蝕基本方程式78

5.3泵汽蝕相似定律、汽蝕比轉速和托馬汽蝕係數82

5.4泵汽蝕餘量的計算方法87

5.5裝置汽蝕餘量的計算方法91

5.6汽蝕試驗和臨界汽蝕餘量93

5.7吸入真空度和汽蝕餘量的關係95

5.8計算例題96

5.9提高泵抗汽蝕性能和防止泵發生汽蝕的措施99

5.10特殊液體的汽蝕——汽蝕熱力學相似準則106

5.11影響汽蝕破壞的因素和汽蝕破壞的試驗方法109

5.12海拔高度和大氣壓力及常用液體的汽化壓力111

第6章泵的套用工程和選型113

6.1泵運轉時的工況點、泵站和泵裝置效率113

6.2沿程損失和局部阻力損失115

6.3泵裝置揚程計算例題120

6.4泵的串聯和並聯運轉123

6.5向分支、匯合管路供水125

6.6泵運轉工況的調節127

6.7泵的啟動特性136

6.8泵全特性曲線139

6.9泵系統內的水錘145

6.10泵允許的最小運轉流量154

6.11管口和基礎上的負荷157

6.12水壓脈動、飛逸轉速和慣轉時間162

6.13自吸罐和過載限制器166

6.14輸送特殊液體時泵的性能變化168

6.15轉動慣量及電機有關性能數據170

6.16低揚程泵模型試驗結果和選型方法176

6.17泵技術支持和選型軟體184

第7章泵試驗186

7.1有關術語和參數的定義186

7.2泵試驗裝置和條件的若干規定188

7.3泵試驗設備191

7.4流量的測量與計算199

7.5揚程的測量與計算214

7.6汽蝕餘量的測量與計算219

7.7轉矩、電測功率和轉速的測量與計算222

7.8泵振動的測量與評價228

7.9泵噪聲的測量與評價232

7.10試驗不確定度的分析與計算234

第8章離心泵和混流泵的水力設計241

8.1泵主要參數和結構方案的確定241

8.2泵軸徑和葉輪輪轂直徑的初步計算249

8.3葉輪主要尺寸的確定方法250

8.4葉輪軸面投影圖的繪製264

8.5葉片設計理論和型線微分方程式265

8.6葉片數的計算和選擇269

8.7葉片厚度和角度及其幾何關係270

8.8葉片進出口安放角的選擇和計算274

8.9葉片繪型277

8.10二元理論葉片設計方法298

第9章壓水室、吸水室和過渡流道的水力設計303

9.1壓水室的類型和作用原理303

9.2螺旋形壓水室的設計與計算305

9.3環形和準環形壓水室的設計313

9.4導葉的類型和結構形式314

9.5徑嚮導葉的設計與計算316

9.6流道式導葉的設計324

9.7反導葉導流器的設計332

9.8空間導葉的設計339

9.9吸水室的設計347

9.10雙渦殼及過渡流道的設計351

9.11設計圖例356

9.12面積比原理359

9.13葉輪和壓水室的匹配對泵性能的影響360

第10章全揚程泵、恆揚程泵、旋殼泵等的設計方法363

10.1全揚程泵363

10.2恆揚程泵（切線泵或部分流泵）367

10.3旋殼泵376

10.4高抗汽蝕性能葉輪380

10.5半開式和開式葉輪381

第11章 抗磨蝕泵和無堵塞泵設計要點383

11.1固液兩相流體的物理性質383

11.2兩相流泵的基本方程385

11.3泵的磨損與防護387

11.4兩相流泵的選型計算389

11.5渣漿泵390

11.6引黃河水大型水泵395

11.7脫硫泵398

11.8無堵塞泵的種類和特點399

11.9單流道泵的設計401

11.10雙流道泵的設計404

11.11螺旋離心泵的設計408

11.12旋流泵的設計412

11.13紙漿泵的設計420

11.14切割攪拌結構的套用420

第12章 自吸泵、射流泵和水環泵設計要點424

12.1自吸泵的種類和工作原理424

12.2內混式和外混式自吸泵設計要點425

12.3自吸泵結構形式428

12.4射流泵的設計要點430

12.5水環泵的設計要點436

第13章 旋渦泵設計441

13.1旋渦泵的特點及套用441

13.2旋渦泵的分類和典型結構443

13.3旋渦泵的設計與計算447

13.4旋渦泵幾何參數對性能的影響451

13.5旋渦泵設計例題451

第14章 誘導輪設計455

14.1提高泵抗汽蝕性能的原因455

14.2誘導輪的基本理論456

14.3誘導輪幾何參數的選擇457

14.4誘導輪的設計與計算460

14.5誘導輪與主葉輪的匹配及改善誘導輪小流量工況的措施462

14.6誘導輪設計例題463

第15章 斜流泵設計471

15.1我國斜流泵模型發展概況471

15.2葉輪主要尺寸和軸面圖的確定474

15.3方格網保角變換法設計斜流泵葉片481

15.4扭曲三角形法設計斜流泵葉片486

15.5錐面展開法設計斜流泵葉片490

第16章 軸流泵設計492

16.1我國軸流泵模型發展概況492

16.2液體在葉輪中的運動分析494

16.3流動方程和設計理論497

16.4幾何參數選擇499

16.5軸流泵汽蝕及nD值502

16.6升力法設計軸流泵及存在的問題504

16.7泵效率計算和選擇507

16.8線性環量分布和流線法設計軸流泵葉片509

16.9軸流泵導葉的設計與計算522

第17章 水泵水輪機和能量回收水力透平531

17.1水泵水輪機531

17.2水泵水輪機基本原理535

17.3能量回收用水力透平及結構形式538

17.4能量回收用水力透平的選型和設計541

第18章泵進出水流道547

18.1泵裝置的類型和對流道的設計要求547

18.2進水流道的型式與選擇549

18.3出水流道的型式與選擇557

18.4斷流方式562

第19章泵軸向力、徑向力及其平衡564

19.1產生軸向力的原因及計算方法564

19.2軸向力的平衡方法572

19.3平衡鼓和平衡盤的設計與計算578

19.4對稱布置葉論多級泵的軸向力及平衡措施591

19.5浮動葉輪軸向力自平衡裝置592

19.6新型軸向力平衡裝置593

19.7徑向力及其平衡596

第20章 泵中的能量損失分析計算及提高泵性能的措施600

20.1泵的能量平衡試驗600

20.2機械損失分析與計算602

20.3水力損失分析與計算606

20.4容積損失分析與計算611

20.5改善泵特性和提高泵效率及抗汽蝕性能的措施619

第21章泵零件強度和軸臨界轉速的計算624

21.1軸的強度計算624

21.2鍵、聯軸器、葉輪和平衡盤的強度計算632

21.3泵體的強度計算636

21.4泵體聯接螺栓的強度計算646

21.5多級泵穿槓和中段密封凸緣寬度的強度計算651

21.6泵進出口法蘭的強度計算655

21.7軸臨界轉速的基本概念656

21.8軸臨界轉速的計算方法661

21.9軸臨界轉速的簡便計算方法670

21.10考慮密封間隙水動力臨界轉速的計算方法672

第22章泵的軸封679

22.1機械密封的基本原件和工作原理679

22.2機械密封的結構形式及選擇680

22.3機械密封的設計與計算686

22.4機械密封輔助元件和冷卻及沖洗696

22.5機械密封的材料選擇700

22.6副葉輪密封707

22.7浮動環密封714

22.8螺旋密封717

22.9填料密封723

第23章泵典型結構729

23.1核電用泵729

23.2磁力泵和禁止泵736

23.3高溫泵和低溫泵740

23.4高壓多級泵743

23.5長軸泵和潛水泵746

23.6常用泵的典型結構753

23.7葉輪口環密封結構形式759

第24章泵用材料及選擇761

24.1材料選擇時應考慮的因素761

24.2金屬材料的套用761

24.3非金屬材料的套用767

24.4泵主要零件的材料選擇768

第25章水力模型及設計軟體771

25.1水力模型771

25.2三維泵水力設計軟體805

25.3部分界面806

第26章技術資料808

26.1法蘭標準808

26.2單位的換算821

26.3水和常用流體的性質825

26.4噴嘴（消防）噴射的高度和距離828

26.5軸封、軸承冷卻水量829

26.6泵試驗台管路圖830

26.7泵常用公式一覽表833

全國部分泵企業產品名錄834

參考文獻843

作者介紹847