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第1章 绪论 1

1.1 水泵及风机在国民经济中的作用和地位 1

1.2 泵与风机节能概述 3

1.3 调速节能的意义 5

第2章 流体力学的基础知识 9

2.1 流体的主要物理力学性质 9

2.1.1 流体的密度和重度 9

2.1.2 流体的黏性 12

2.2 流动阻力和能量损失 16

2.2.1 流动阻力与水头损失的两种形式 18

2.2.2 黏性流体的两种流动状态 20

2.2.3 湍流运动 26

2.2.4 流动的局部损失 33

2.3 不可压缩流体的管道流动 40

2.3.1 简单管道 40

2.3.2 管网计算基础 47

2.4 气体的可压缩性及其影响 49

第3章 泵与风机的工作原理与基本构造 52

3.1 泵与风机的分类 52

3.2 离心泵与风机的工作原理与基本构造 56

3.2.1 离心泵的工作原理 56

3.2.2 离心风机的工作原理 57

3.2.3 离心泵的基本构造 58

3.2.4 离心泵的主要部件 62

3.2.5 离心风机的基本构造 69

3.2.6 离心风机的主要部件 72

3.3 轴流泵与风机的工作原理和基本构造 77

3.3.1 轴流泵的基本构造 77

3.3.2 轴流泵的工作原理 79

3.3.3 轴流式风机的基本构造 80

3.3.4 轴流风机的工作原理 81

3.3.5 轴流风机的性能曲线 81

3.4 混流泵 82

3.4.1 混流泵的类型 83

3.4.2 混流泵的结构 83

第4章 叶片式泵与风机的基本性能及基础理论 86

4.1 叶片泵的基本性能参数 86

4.2 风机的性能参数 92

4.3 叶片式泵与风机的基本方程 93

4.3.1 流体在叶轮中的运动 93

4.3.2 基本方程式的推导 96

4.3.3 基本方程式的讨论 98

4.4 叶片泵的吸水性能 100

4.4.1 吸水管中压力的变化及计算 101

4.4.2 泵内气穴和气蚀 103

4.4.3 水泵最大安装高度 104

4.4.4 气蚀余量 106

4.5 叶片泵和风机的相似律和比转速 109

4.5.1 相似条件 109

4.5.2 相似律公式 111

4.5.3 比例律 112

4.5.4 比转数 113

第5章 泵与风机的性能 117

5.1 叶片泵的基本性能曲线 117

5.1.1 流量-扬程曲线 118

5.1.2 流量-轴功率曲线 120

5.1.3 流量-效率曲线 120

5.1.4 流量-允许吸上真空度（气蚀余量）曲线 121

5.1.5 理论特性曲线的定性分析 121

5.2 离心风机的基本性能曲线 125

5.3 叶片泵的试验性能曲线 126

5.3.1 叶片泵的性能试验装置与方法 126

5.3.2 离心泵特性曲线 130

5.3.3 轴流泵的特性曲线 132

5.4 叶片泵与风机的通用性能曲线 133

5.5 叶片泵与风机的综合性能图 137

5.6 风机的喘振现象 139

第6章 泵与风机的节能概述 142

6.1 泵与风机的节能现状 142

6.1.1 国内泵与风机的节能现状 142

6.1.2 国外泵与风机的高效产品简介 144

6.2 高性能泵与风机的研发和推广运用 145

6.2.1 高性能泵与风机的研发 145

6.2.2 高效率泵与风机的推广运用 147

6.3 系统设计的优化 149

6.3.1 工艺系统的优化 149

6.3.2 额定工况与管路特性曲线 149

6.3.3 管径的优化设计 150

6.3.4 管道设计的一般原则 152

6.4 泵与风机的选型 153

6.4.1 水泵的选型 153

6.4.2 风机的选型 155

6.5 泵与风机的节能改造 158

6.5.1 更换或改造叶轮 158

6.5.2 改变叶片长度法 159

6.5.3 改变动叶数量法 165

6.5.4 改变径向间隙法 165

6.6 良好科学的运行管理 166

6.6.1 水泵的运行管理 166

6.6.2 风机的运行管理 168

第7章 泵与风机的调速节能原理 170

7.1 泵与风机的定速运行 171

7.1.1 管路系统特性曲线 171

7.1.2 泵与风机工况点的求解 173

7.1.3 泵与风机的调节 179

7.2 泵与风机的调速节能原理 185

7.2.1 泵与风机的变速调节原理 185

7.2.2 泵与风机最佳调速范围的确定 188

7.2.3 调速节能原理 189

7.3 调速节能效果举例 190

7.3.1 电力行业 190

7.3.2 钢铁行业 190

7.3.3 石油化工行业 191

7.3.4 矿山坑道通风系统 192

7.3.5 楼宇中央空调系统 193

第8章 泵与风机的联合运行 194

8.1 并联运行工况 194

8.1.1 并联工作的图解法 194

8.1.2 并联工作的数值解法 200

8.1.3 并联运行水泵台数的确定 208

8.2 串联运行工况 209

8.3 运行的优化调度 211

8.3.1 基本概念 211

8.3.2 调速泵最佳台数的确定 212

8.3.3 调定混合泵站优化调度 213

第9章 泵站的设计概论和运行管理 216

9.1 泵站的分类与特点 216

9.1.1 取水泵站（也称一级泵站） 216

9.1.2 送水泵站 217

9.1.3 加压泵站 219

9.1.4 循环水泵站 220

9.2 水泵的选型 220

9.2.1 选泵的主要依据 221

9.2.2 选泵的方法与要点 223

9.2.3 选泵时尚需考虑的其他因素 234

9.2.4 选泵后的校核 234

9.3 电动机与水泵的配套 235

9.3.1 电动机类型的选择 236

9.3.2 电动机的配套功率 236

9.3.3 电动机转速 237

9.4 调速装置的选配 238

9.4.1 调速装置的概述 238

9.4.2 液力偶合器调速 239

9.4.3 液黏调速离合器调速 239

9.4.4 变频调速 240

9.4.5 无换向器电机调速 240

9.4.6 调速装置的选配要点 241

9.5 管路及其附件的配套 242

9.5.1 管路配套 242

9.5.2 管路附件配套 243

第10章 液力偶合器 247

10.1 液力偶合器的工作原理 247

10.2 液力偶合器的力矩方程 248

10.3 液力偶合器的特性 250

10.3.1 液力偶合器的外特性曲线 251

10.3.2 液力偶合器的原始特性曲线 252

10.4 液力偶合器的调速原理 252

10.4.1 液力偶合器调速的基本原理 252

10.4.2 液力偶合器调速方式 253

10.4.3 进口调节式调速型液力偶合器 255

10.4.4 出口调节式调速型液力偶合器 257

10.4.5 液力偶合器的调节特性 261

10.5 调速型液力偶合器的最新发展 264

10.6 液力偶合器的控制 264

10.6.1 偶合器的控制框图 265

10.6.2 偶合器的电液阀控系统 268

10.6.3 智能化控制器 269

10.6.4 放大元件 271

10.6.5 伺服油缸 273

10.6.6 高速开关阀组 273

10.6.7 传感器 278

10.6.8 电动执行机构 282

10.6.9 晶闸管的触发电路 285

10.6.10 前置放大器 285

第11章 液黏调速离合器 288

11.1 液黏传动的工作原理 288

11.2 液黏传动的摩擦状态 289

11.3 摩擦片和对偶片间的传动力矩 291

11.4 油膜压力和流量分析 293

11.5 带油槽的摩擦片 294

11.6 液黏调速离合器 297

11.6.1 液黏调速离合器的概况 297

11.6.2 液黏调速离合器的结构 297

第12章 电气调速装置 313

12.1 交流电机调速基本原理及主要类型 313

12.2 鼠笼式异步电动机的变极调速 315

12.2.1 变极调速的原理 315

12.2.2 变极调速的优缺点及其在水泵调速节能中的应用 317

12.3 鼠笼式异步电动机的变频调速 318

12.3.1 变频调速的基本原理 318

12.3.2 变频器的基本构成 323

12.3.3 变频调速的优缺点及其在水泵调速节能中的应用 324

12.4 自控式同步电机变频调速 327

12.4.1 系统组成 327

12.4.2 自控式同步电机变频调速原理 330

12.4.3 自控式同步电机的工作特性 332

12.4.4 自控式同步电机在泵调速节能中的应用 333

12.5 绕线式异步电动机转子串电阻调速 334

12.6 变频调速节能改造实例 335

12.6.1 华能某电厂引风机变频调速节能改造实例分析 335

12.6.2 华能某电厂锅炉给水泵变频调速节能改造实例分析 337

12.6.3 对电厂采用高压变频调速技术的建议 338

附录 常用计量单位换算表 339

参考文献 341