離心泵的方程式

離心泵的基本方程式

離心泵是靠葉輪的旋轉(zhuǎn)來抽送水的，那么、工作水流在旋轉(zhuǎn)的葉輪中究竟是如何運(yùn)動的呢？一個(gè)旋轉(zhuǎn)的葉輪能夠產(chǎn)生多大揚(yáng)程？對于這些運(yùn)動規(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)動的呢？一個(gè)旋轉(zhuǎn)的葉輪能夠產(chǎn)生多大揚(yáng)程？對于這些運(yùn)動規(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。因此，研究液體質(zhì)點(diǎn)在葉輪中的流動是，存在著兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng):（1）旋轉(zhuǎn)著的葉輪是動坐標(biāo)系統(tǒng)：（2）固定不動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，這是液體質(zhì)點(diǎn)對動坐標(biāo)系統(tǒng)的運(yùn)動，稱為相對運(yùn)動，其相對速度為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)對泵殼的速度C。換句話說，對泵殼而言，水流將以速度c在運(yùn)動著。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象來進(jìn)行，并通常以速度三角形來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的切向分速用符號表示，徑向分速用符號C表示。
　　
　　又圖可知：
　　
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