目 錄 序 譯 者序 原書第 3 版前言 致謝 緒論 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 1 第 1 章 流體動力學原理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 15 1* 1 *對和相對參考繫下的流動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 15 1* 2 守恆定律 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 15 1* 3 邊界層和邊界層控制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 19 1* 4 彎曲流線的流動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 23 1* 5 壓力損失 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 28 1* 6 導葉 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 38 1* 7 淹沒射流 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 43 1* 8 不均勻速度分布的均衡化 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 44 1* 9 並行管道及管網中的流量分布 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 46 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 48 第 2 章 離心泵的分類和性能參數 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 49 2* 1 構成、 原理及分類 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 49 2* 2 性能參數 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 52 2* 3 泵的類型及其應用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 55 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 76 第 3 章 泵水力學和物理概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 77 3* 1 速度三角形的一維計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 77 3* 2 葉輪內的能量轉換、 比功和揚程 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 82 3* 3 由葉片引起的流動偏移、 滑移繫數 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 85 3* 4 無量綱繫數、 相似定律和比轉速 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 88 3* 5 功率平衡和效率 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 91 3* 6 二次流損失的計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 94 3* 7 壓水室的基本水力計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 111 3* 8 水力損失 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 118 3* 9 壓力繫數、 效率及水力損失的統計數據 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! 123 3* 10 表面粗糙度和雷諾數的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 131 3* 11 損失*小化 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 140 3* 12 水力計算公式 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 141 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 141 第 4 章 特性曲線 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 144 4* 1 揚程 - 流量特性和功率消耗 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 144 4* 2 *高效率點 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 158 4* 3 泵性能預測 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 162 4* 4 型譜圖 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 163 4* 5 泵性能曲線的修正 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 166 4* 6 性能偏差的分析 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 174 4* 7 泵性能調整的計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 177 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 181 第 5 章 部分載荷工況下三維流動對泵性能的影響 !!!!!!!!!!!!!! 182 5* 1 基本思想 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 183 5* 2 葉輪中的流動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 185 5* 3 壓水室中的流動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 201 5* 4 回流的作用 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 207 5* 5 流動分離和回流對 Q - H 曲線的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 219 5* 6 改變 Q - H 曲線形狀的方法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 227 5* 7 開式軸流葉輪中的流動現像 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 237 5* 8 雙吸葉輪及雙蝸殼結構中的流動不穩定性 !!!!!!!!!!!!!!!!!! 243 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 246 第 6 章 吸入性能和空化!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 249 6* 1 空化物理現像 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 249 6* 2 葉輪或噴嘴中的空化 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 253 6* 3 必需 NPSH 的計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 269 6* 4 流體性質的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 278 6* 5 空化誘導噪聲和振動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 283 6* 6 空蝕 (空化侵蝕) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 287 6* 7 設備進口壓力的選取 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 304 6* 8 汽蝕破壞: 分析和補救措施 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 307 6* 9 吸入性能缺陷: 分析及補救措施 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 317 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 319 第 7 章 水力部件設計 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 322 7* 1 設計方法及邊界條件 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 322 7* 2 徑向葉輪 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 325 7* 3 低比轉速離心葉輪 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 343 7* 4 無堵塞泵上的徑向葉輪 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 348 7* 5 混流式葉輪 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 355 7* 6 軸流葉輪及導葉 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 359 Ⅷ 離 心 泵 7* 7 誘導輪 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 380 7* 8 蝸殼 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 389 7* 9 有或無反導葉的徑向導葉 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 399 7* 10 混流式導葉 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 406 7* 11 帶有導葉或固定導葉的蝸殼 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 407 7* 12 環形壓水室及無葉式導葉 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 408 7* 13 中開泵的吸水室 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 409 7* 14 葉輪設計的分析方法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 413 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 423 第 8 章 數值流動計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 427 8* 1 綜述 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 427 8* 2 準三維方法和三維歐拉方法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 429 8* 3 納維 - 斯托克斯基礎理論 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 430 8* 4 求解平均值和後處理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 444 8* 5 葉輪計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 453 8* 6 壓水室和級的計算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 459 8* 7 兩相流和空化 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 462 8* 8 計算策略不確定性和計算精度 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 465 8* 9 數值計算的評估標準 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 478 8* 10 數值模擬的基本準則 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 482 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 484 第 9 章 液力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 488 9* 1 葉輪側壁間隙中的流動現像 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 488 9* 2 軸向力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 502 9* 3 徑向力 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 520 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 548 第 10 章 振動與噪聲 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 550 10* 1 葉輪出口的非定常流 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 551 10* 2 壓力脈動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 554 10* 3 瞬變流條件下的部件載荷 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 566 10* 4 噪聲輻射 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 567 10* 5 離心泵機械振動概述 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 571 10* 6 轉子動力學 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 573 10* 7 水力激振 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 588 10* 8 對振動靈敏度低的泵設計指南 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 611 10* 9 允許振動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 613 10* 10 一般振動的診斷 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 616 10* 11 軸承箱振動: 原理、 診斷、 補救措施 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! 625 10* 12 管路振動誘導的水力和聲學激發 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 644 目 錄 Ⅸ 10* 13 扭轉振動 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 662 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 665 第 11 章 離心泵的運行 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 669 11* 1 並聯或者串聯運行時的繫統特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 669 11* 2 泵的調節 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 673 11* 3 靜態和動態平穩性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 680 11* 4 開機和關機 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 682 11* 5 過載、 水錘 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 686 11* 6 允許的運轉範圍 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 687 11* 7 泵的入流情況 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 690 11* 8 排出管道 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 711 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 714 第 12 章 透平工況及其特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 716 12* 1 離心泵反轉作為透平 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 716 12* 2 全特性曲線 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 734 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 739 第 13 章 介質對性能的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 740 13* 1 高黏度流體的泵送 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 740 13* 2 泵送氣液混合物 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 758 13* 3 渦輪中兩相混合物的膨脹 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 786 13* 4 顆粒水力運輸 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 790 13* 5 牛頓流體 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 797 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 800 第 14 章 高流速下材料的選擇 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 803 14* 1 葉輪或導葉疲勞斷裂 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 803 14* 2 腐蝕 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 815 14* 3 軟化水中的侵蝕腐蝕 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 827 14* 4 材料的選擇和許用流速 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 835 14* 5 非水力磨損 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 860 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 879 第 15 章 泵的選型和質量控制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 882 15* 1 泵的規格 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 882 15* 2 泵的類型和尺寸的確定 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 884 15* 3 技術質量標準 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 889 15* 4 高能量泵 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 895 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 899 第 16 章 泵的測試!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 900 16* 1 測試類型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 900 16* 2 測試回路配置 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 902 Ⅹ 離 心 泵 16* 3 測試儀表 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 910 16* 4 測試準備和測試步驟 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 915 16* 5 測試評估與精度分析 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 917 16* 6 測試中可能出現的問題與補救措施 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 917 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 919 第 17 章 數據資料!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 920 17* 1 單位和單位換算 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 920 17* 2 飽和水的特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 924 17* 3 氣體在水中的溶解度 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 927 17* 4 物理常數 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 929 17* 5 液體中的聲速 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 930 17* 6 機械振動的基本概念 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 931 17* 7 水力設計說明書 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 936 參考文獻 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 940 其他文獻及標準資料 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 941 |