離心泵是靠葉輪的旋轉來抽送水的,那么、工作水流在旋轉的葉輪中究竟是如何運動的呢?一個旋轉的葉輪能夠產(chǎn)生多大揚程?對于這些運動規(guī)律,我們將借助于離心泵的基本方程式的推導和分析,逐一得到進一步的了解。
離心泵是靠葉輪的旋轉來抽送水的,那么、工作水流在旋轉的葉輪中究竟是如何運動的呢?一個旋轉的葉輪能夠產(chǎn)生多大揚程?對于這些運動規(guī)律,我們將借助于離心泵的基本方程式的推導和分析,逐一得到進一步的了解。
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自葉輪進口處入流,液體質(zhì)點在進入葉輪后,就經(jīng)歷著一種復合圓周運動。因此,研究液體質(zhì)點在葉輪中的流動是,存在著兩個坐標系統(tǒng):(1)旋轉著的葉輪是動坐標系統(tǒng):(2)固定不動的泵殼或泵座是靜坐標系統(tǒng)。水流在葉輪槽中以速度W沿葉片而流動,這是液體質(zhì)點對動坐標系統(tǒng)的運動,稱為相對運動,其相對速度為W在這同時,水流又有隨葉輪一起作旋轉運動的一個圓周成為牽連速度,上述這兩個速度的合成,即為液體質(zhì)點對泵殼的速度C。換句話說,對泵殼而言,水流將以速度c在運動著。則水流在葉輪中的復合的夾角,稱為a1角和a2角W1與負U1間的夾角,成為B1和B2角,在泵的設計中,B1又被稱為葉片的進水角,B2被成為葉片的出水角。
圖2-17離心泵葉輪中水流速度
當葉片出口是徑向時,B2=90.,如圖2-18(b)所示。當B1和B2均小于90.時,葉片與旋轉方向呈后彎式葉片,如圖2-18(A)所示。當B2大于90。時,葉片與旋轉方向呈前彎葉片,如圖2-18(c)所示。因此,B2角的大小反映了葉片的彎度,是構成葉片形狀和葉片能的一個重要數(shù)據(jù)。實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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