現(xiàn)代泵理論與設(shè)計(jì)

《現(xiàn)代泵理論與設(shè)計(jì)》是關(guān)醒凡教授在1995年出版的《現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)》的基礎(chǔ)上，集近年來(lái)國(guó)內(nèi)外泵發(fā)展之精華，取作者從事泵實(shí)踐之所長(zhǎng)，編寫而成。在原書基礎(chǔ)上增加了關(guān)于軸流泵、斜流泵、全揚(yáng)程泵、切線泵（部分流泵）、旋殼泵、射流泵、液環(huán)泵、誘導(dǎo)輪、水泵水輪機(jī)、流道式導(dǎo)葉、考慮密封間隙水動(dòng)力臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算方法、泵系統(tǒng)內(nèi)的水錘等內(nèi)容及大量技術(shù)資料。第25章的泵模型設(shè)計(jì)圖例，試驗(yàn)表明性能優(yōu)良，具有較高的參考價(jià)值。

《現(xiàn)代泵理論與設(shè)計(jì)》可作為泵初學(xué)者的教材，泵設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)轉(zhuǎn)工程師的參考資料，流體機(jī)械學(xué)科本科生、研究生的參考書。

第1章工程流體力學(xué)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(guò)流部件和結(jié)構(gòu)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(shù)26

3.2泵內(nèi)的各種損失及泵的效率29

3.3液體在葉輪中運(yùn)動(dòng)的分析31

3.4泵基本方程式37

3.5有限葉片數(shù)和無(wú)限葉片數(shù)理論揚(yáng)程的差別40

3.6泵特性曲線和幾何參數(shù)對(duì)泵特性的影響45

3.7用速度系數(shù)表示流量揚(yáng)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(zhuǎn)速56

4.4無(wú)因次特性曲線和泵特性曲線的繪制方法59

4.5泵相似理論的應(yīng)用63

4.6切割葉輪外徑泵參數(shù)的變化——切割定律66

4.7修削葉片進(jìn)、出口對(duì)泵性能的影響69

4.8泵的工作范圍和型譜70

4.9泵相似理論應(yīng)用71

第5章泵汽蝕的理論和計(jì)算74

5.1泵汽蝕現(xiàn)象概述74

5.2泵發(fā)生汽蝕的理論關(guān)系——汽蝕基本方程式78

5.3泵汽蝕相似定律、汽蝕比轉(zhuǎn)速和托馬汽蝕系數(shù)82

5.4泵汽蝕余量的計(jì)算方法87

5.5裝置汽蝕余量的計(jì)算方法91

5.6汽蝕試驗(yàn)和臨界汽蝕余量93

5.7吸入真空度和汽蝕余量的關(guān)系95

5.8計(jì)算例題96

5.9提高泵抗汽蝕性能和防止泵發(fā)生汽蝕的措施99

5.10特殊液體的汽蝕——汽蝕熱力學(xué)相似準(zhǔn)則106

5.11影響汽蝕破壞的因素和汽蝕破壞的試驗(yàn)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章泵的應(yīng)用工程和選型113

6.1泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的工況點(diǎn)、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(yáng)程計(jì)算例題120

6.4泵的串聯(lián)和并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)123

6.5向分支、匯合管路供水125

6.6泵運(yùn)轉(zhuǎn)工況的調(diào)節(jié)127

6.7泵的啟動(dòng)特性136

6.8泵全特性曲線139

6.9泵系統(tǒng)內(nèi)的水錘145

6.10泵允許的最小運(yùn)轉(zhuǎn)流量154

6.11管口和基礎(chǔ)上的負(fù)荷157

6.12水壓脈動(dòng)、飛逸轉(zhuǎn)速和慣轉(zhuǎn)時(shí)間162

6.13自吸罐和過(guò)載限制器166

6.14輸送特殊液體時(shí)泵的性能變化168

6.15轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及電機(jī)有關(guān)性能數(shù)據(jù)170

6.16低揚(yáng)程泵模型試驗(yàn)結(jié)果和選型方法176

6.17泵技術(shù)支持和選型軟件184

第7章泵試驗(yàn)186

7.1有關(guān)術(shù)語(yǔ)和參數(shù)的定義186

7.2泵試驗(yàn)裝置和條件的若干規(guī)定188

7.3泵試驗(yàn)設(shè)備191

7.4流量的測(cè)量與計(jì)算199

7.5揚(yáng)程的測(cè)量與計(jì)算214

7.6汽蝕余量的測(cè)量與計(jì)算219

7.7轉(zhuǎn)矩、電測(cè)功率和轉(zhuǎn)速的測(cè)量與計(jì)算222

7.8泵振動(dòng)的測(cè)量與評(píng)價(jià)228

7.9泵噪聲的測(cè)量與評(píng)價(jià)232

7.10試驗(yàn)不確定度的分析與計(jì)算234

第8章離心泵和混流泵的水力設(shè)計(jì)241

8.1泵主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)方案的確定241

8.2泵軸徑和葉輪輪轂直徑的初步計(jì)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制264

8.5葉片設(shè)計(jì)理論和型線微分方程式265

8.6葉片數(shù)的計(jì)算和選擇269

8.7葉片厚度和角度及其幾何關(guān)系270

8.8葉片進(jìn)出口安放角的選擇和計(jì)算274

8.9葉片繪型277

8.10二元理論葉片設(shè)計(jì)方法298

第9章壓水室、吸水室和過(guò)渡流道的水力設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)與計(jì)算305

9.3環(huán)形和準(zhǔn)環(huán)形壓水室的設(shè)計(jì)313

9.4導(dǎo)葉的類型和結(jié)構(gòu)形式314

9.5徑向?qū)~的設(shè)計(jì)與計(jì)算316

9.6流道式導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)324

9.7反導(dǎo)葉導(dǎo)流器的設(shè)計(jì)332

9.8空間導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)339

9.9吸水室的設(shè)計(jì)347

9.10雙渦殼及過(guò)渡流道的設(shè)計(jì)351

9.11設(shè)計(jì)圖例356

9.12面積比原理359

9.13葉輪和壓水室的匹配對(duì)泵性能的影響360

第10章全揚(yáng)程泵、恒揚(yáng)程泵、旋殼泵等的設(shè)計(jì)方法363

10.1全揚(yáng)程泵363

10.2恒揚(yáng)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(kāi)式和開(kāi)式葉輪381

第11章 抗磨蝕泵和無(wú)堵塞泵設(shè)計(jì)要點(diǎn)383

11.1固液兩相流體的物理性質(zhì)383

11.2兩相流泵的基本方程385

11.3泵的磨損與防護(hù)387

11.4兩相流泵的選型計(jì)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(wú)堵塞泵的種類和特點(diǎn)399

11.9單流道泵的設(shè)計(jì)401

11.10雙流道泵的設(shè)計(jì)404

11.11螺旋離心泵的設(shè)計(jì)408

11.12旋流泵的設(shè)計(jì)412

11.13紙漿泵的設(shè)計(jì)420

11.14切割攪拌結(jié)構(gòu)的應(yīng)用420

第12章 自吸泵、射流泵和水環(huán)泵設(shè)計(jì)要點(diǎn)424

12.1自吸泵的種類和工作原理424

12.2內(nèi)混式和外混式自吸泵設(shè)計(jì)要點(diǎn)425

12.3自吸泵結(jié)構(gòu)形式428

12.4射流泵的設(shè)計(jì)要點(diǎn)430

12.5水環(huán)泵的設(shè)計(jì)要點(diǎn)436

第13章 旋渦泵設(shè)計(jì)441

13.1旋渦泵的特點(diǎn)及應(yīng)用441

13.2旋渦泵的分類和典型結(jié)構(gòu)443

13.3旋渦泵的設(shè)計(jì)與計(jì)算447

13.4旋渦泵幾何參數(shù)對(duì)性能的影響451

13.5旋渦泵設(shè)計(jì)例題451

第14章 誘導(dǎo)輪設(shè)計(jì)455

14.1提高泵抗汽蝕性能的原因455

14.2誘導(dǎo)輪的基本理論456

14.3誘導(dǎo)輪幾何參數(shù)的選擇457

14.4誘導(dǎo)輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算460

14.5誘導(dǎo)輪與主葉輪的匹配及改善誘導(dǎo)輪小流量工況的措施462

14.6誘導(dǎo)輪設(shè)計(jì)例題463

第15章 斜流泵設(shè)計(jì)471

15.1我國(guó)斜流泵模型發(fā)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(wǎng)保角變換法設(shè)計(jì)斜流泵葉片481

15.4扭曲三角形法設(shè)計(jì)斜流泵葉片486

15.5錐面展開(kāi)法設(shè)計(jì)斜流泵葉片490

第16章 軸流泵設(shè)計(jì)492

16.1我國(guó)軸流泵模型發(fā)展概況492

16.2液體在葉輪中的運(yùn)動(dòng)分析494

16.3流動(dòng)方程和設(shè)計(jì)理論497

16.4幾何參數(shù)選擇499

16.5軸流泵汽蝕及nD值502

16.6升力法設(shè)計(jì)軸流泵及存在的問(wèn)題504

16.7泵效率計(jì)算和選擇507

16.8線性環(huán)量分布和流線法設(shè)計(jì)軸流泵葉片509

16.9軸流泵導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算522

第17章 水泵水輪機(jī)和能量回收水力透平531

17.1水泵水輪機(jī)531

17.2水泵水輪機(jī)基本原理535

17.3能量回收用水力透平及結(jié)構(gòu)形式538

17.4能量回收用水力透平的選型和設(shè)計(jì)541

第18章泵進(jìn)出水流道547

18.1泵裝置的類型和對(duì)流道的設(shè)計(jì)要求547

18.2進(jìn)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(chǎn)生軸向力的原因及計(jì)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(shè)計(jì)與計(jì)算578

19.4對(duì)稱布置葉論多級(jí)泵的軸向力及平衡措施591

19.5浮動(dòng)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(jì)算及提高泵性能的措施600

20.1泵的能量平衡試驗(yàn)600

20.2機(jī)械損失分析與計(jì)算602

20.3水力損失分析與計(jì)算606

20.4容積損失分析與計(jì)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(qiáng)度和軸臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算624

21.1軸的強(qiáng)度計(jì)算624

21.2鍵、聯(lián)軸器、葉輪和平衡盤的強(qiáng)度計(jì)算632

21.3泵體的強(qiáng)度計(jì)算636

21.4泵體聯(lián)接螺栓的強(qiáng)度計(jì)算646

21.5多級(jí)泵穿杠和中段密封凸緣寬度的強(qiáng)度計(jì)算651

21.6泵進(jìn)出口法蘭的強(qiáng)度計(jì)算655

21.7軸臨界轉(zhuǎn)速的基本概念656

21.8軸臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算方法661

21.9軸臨界轉(zhuǎn)速的簡(jiǎn)便計(jì)算方法670

21.10考慮密封間隙水動(dòng)力臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算方法672

第22章泵的軸封679

22.1機(jī)械密封的基本原件和工作原理679

22.2機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式及選擇680

22.3機(jī)械密封的設(shè)計(jì)與計(jì)算686

22.4機(jī)械密封輔助元件和冷卻及沖洗696

22.5機(jī)械密封的材料選擇700

22.6副葉輪密封707

22.7浮動(dòng)環(huán)密封714

22.8螺旋密封717

22.9填料密封723

第23章泵典型結(jié)構(gòu)729

23.1核電用泵729

23.2磁力泵和屏蔽泵736

23.3高溫泵和低溫泵740

23.4高壓多級(jí)泵743

23.5長(zhǎng)軸泵和潛水泵746

23.6常用泵的典型結(jié)構(gòu)753

23.7葉輪口環(huán)密封結(jié)構(gòu)形式759

第24章泵用材料及選擇761

24.1材料選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素761

24.2金屬材料的應(yīng)用761

24.3非金屬材料的應(yīng)用767

24.4泵主要零件的材料選擇768

第25章水力模型及設(shè)計(jì)軟件771

25.1水力模型771

25.2三維泵水力設(shè)計(jì)軟件805

25.3部分界面806

第26章技術(shù)資料808

26.1法蘭標(biāo)準(zhǔn)808

26.2單位的換算821

26.3水和常用流體的性質(zhì)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(yàn)臺(tái)管路圖830

26.7泵常用公式一覽表833

全國(guó)部分泵企業(yè)產(chǎn)品名錄834

參考文獻(xiàn)843

作者介紹847 2100433B

關(guān)醒凡，教授，遼寧省阜新市人，江蘇大學(xué)流體機(jī)械及工程學(xué)科教授、博士生導(dǎo)師。1962年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)動(dòng)力機(jī)械系水力機(jī)械專業(yè)，畢業(yè)后留校，并隨專業(yè)遷至東北重機(jī)學(xué)院、甘肅工業(yè)大學(xué)任教，1986年調(diào)江蘇理工大學(xué)，曾任江蘇理工大學(xué)流體機(jī)械研究所所長(zhǎng)，全國(guó)高等學(xué)校動(dòng)力機(jī)械及工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任等。

50年來(lái)連續(xù)不問(wèn)斷地在第一線從事有關(guān)泵方面的教學(xué)和試驗(yàn)研究工作。提出的無(wú)堵塞泵設(shè)計(jì)方法和主持開(kāi)發(fā)的無(wú)堵塞泵產(chǎn)品，全國(guó)廣泛應(yīng)用。主持開(kāi)發(fā)的泵三維水力設(shè)計(jì)軟件、泵技術(shù)支持及選型軟件、低揚(yáng)程泵選型軟件，是我國(guó)目前主要的泵技術(shù)軟件。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，到目前為止已用于南水北調(diào)工程14座泵站及許多大型工程。設(shè)計(jì)研究的單級(jí)泵模型、雙吸泵模型、多級(jí)泵模型、脫硫泵模型、螺旋離心泵模型、誘導(dǎo)輪等模型，全國(guó)百余家泵廠采用。先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)各一項(xiàng)，國(guó)家教委科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，省（部）級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)六項(xiàng)，?。ú浚┘?jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)十三項(xiàng)，國(guó)家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目一項(xiàng)，發(fā)明專利一項(xiàng)。

共出版專著15部，發(fā)表論文60余篇，其中《泵理論與設(shè)計(jì)》，《現(xiàn)代泵技術(shù)手冊(cè)》，《軸流泵和斜流泵水力模型設(shè)計(jì)試驗(yàn)及工程應(yīng)用》，是全國(guó)泵行業(yè)主要科技參考書。

1989年被評(píng)為全國(guó)優(yōu)秀教師，1991年被評(píng)為機(jī)電部有突出貢獻(xiàn)的專家，1992年起享受政府特殊津貼，1997年被評(píng)為江蘇省優(yōu)秀學(xué)科帶頭人。

現(xiàn)從事泵模型和有關(guān)泵創(chuàng)新技術(shù)的研究。