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離心泵的基本方程式

瀏覽次數(shù):2194發(fā)布日期:2013-10-11

離心泵的基本方程式

離心泵是靠葉輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)抽送水的,那么、工作水流在旋轉(zhuǎn)的葉輪中究竟是如何運(yùn)動(dòng)的呢?一個(gè)旋轉(zhuǎn)的葉輪能夠產(chǎn)生多大揚(yáng)程?對(duì)于這些運(yùn)動(dòng)規(guī)律,我們將借助于離心泵的基本方程式的推導(dǎo)和分析,逐一得到進(jìn)一步的了解。

離心泵是靠葉輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)抽送水的,那么、工作水流在旋轉(zhuǎn)的葉輪中究竟是如何運(yùn)動(dòng)的呢?一個(gè)旋轉(zhuǎn)的葉輪能夠產(chǎn)生多大揚(yáng)程?對(duì)于這些運(yùn)動(dòng)規(guī)律,我們將借助于離心泵的基本方程式的推導(dǎo)和分析,逐一得到進(jìn)一步的了解。
  
  葉輪中的液體流動(dòng)情況
  
  圖2-17所示為離心泵閉式葉輪的平面及剖面。水流從吸水管沿著泵軸的方向以速度CO自葉輪進(jìn)口處入流,液體質(zhì)點(diǎn)在進(jìn)入葉輪后,就經(jīng)歷著一種復(fù)合圓周運(yùn)動(dòng)。因此,研究液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中的流動(dòng)是,存在著兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng):(1)旋轉(zhuǎn)著的葉輪是動(dòng)坐標(biāo)系統(tǒng):(2)固定不動(dòng)的泵殼或泵座是靜坐標(biāo)系統(tǒng)。水流在葉輪槽中以速度W沿葉片而流動(dòng),這是液體質(zhì)點(diǎn)對(duì)動(dòng)坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng),稱為相對(duì)運(yùn)動(dòng),其相對(duì)速度為W在這同時(shí),水流又有隨葉輪一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)圓周成為牽連速度,上述這兩個(gè)速度的合成,即為液體質(zhì)點(diǎn)對(duì)泵殼的速度C。換句話說(shuō),對(duì)泵殼而言,水流將以速度c在運(yùn)動(dòng)著。則水流在葉輪中的復(fù)合的夾角,稱為a1角和a2角W1與負(fù)U1間的夾角,成為B1和B2角,在泵的設(shè)計(jì)中,B1又被稱為葉片的進(jìn)水角,B2被成為葉片的出水角。
  
  圖2-17離心泵葉輪中水流速度
  
  當(dāng)葉片出口是徑向時(shí),B2=90.,如圖2-18(b)所示。當(dāng)B1和B2均小于90.時(shí),葉片與旋轉(zhuǎn)方向呈后彎式葉片,如圖2-18(A)所示。當(dāng)B2大于90。時(shí),葉片與旋轉(zhuǎn)方向呈前彎葉片,如圖2-18(c)所示。因此,B2角的大小反映了葉片的彎度,是構(gòu)成葉片形狀和葉片能的一個(gè)重要數(shù)據(jù)。實(shí)際工程中使用的離心泵葉輪,
  
  大部分是后彎式葉片。后彎式葉片的流道比較平緩,彎度小,葉槽內(nèi)水力損失較小,有利于提高泵的效率。一般前彎式葉片,槽道短而彎度大,葉輪中水流的彎道損失大,水力效力低。一般離心泵中常用的B2值為20。-30.之間。
  
  在一下的討論中,我們均以后彎式葉片為對(duì)象來(lái)進(jìn)行,并通常以速度三角形來(lái)代替速度平形四邊形,圖2-19所示為葉輪出口處速度三角形。圖中速度C2的切向分速用符號(hào)表示,徑向分速用符號(hào)C表示。
  
  又圖可知:
  
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