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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