叶轮叶片型式及其对理论性能的影响

首页 I 泵阀技术 I 叶轮叶片型式及其对理论性能的影响
摘要:在设计泵或风机时,总是使进口绝对速度v1与圆周速度u1间的工作角α1=90°。这时流体按径向进人叶片间的流道,理论扬程方程式就简化为

在设计泵或风机时,总是使进口绝对速度v1与圆周速度u1间的工作角α1=90°。这时流体按径向进人叶片间的流道,理论扬程方程式就简化为

叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-1  (2-12)

 

要使流体径向地进入叶片间的流道,可以适当设计叶片的进口方向来保证,因叶片的方向是取决于安装角。当叶片进口安装角在设计流量下保证流体径向进人流道后,剩下的问题是以式(2-12)表达的理论扬程HT与出口安装角β2有什么样的关系?

将图2-4(e)所示的速度三角形按叶片出口2处的参数进行讨论,可得:

叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-2

代入式(2-12),就有:叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-3 (2-13)

就叶轮直径固定不变的某一设备而论,在相同的转速下,从式(2-13)可以发现叶片出口安装角β2的大小对理论扬程HT是有直接影响的。

图2-7绘有三种不同出口安装角的叶轮叶型示意图。

叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-4

图2-7叶轮叶型与出口安装角

(a)后向叶塑(b)径向叶型(c)前向叶型

当β2<90°时,cotβ2>0,这时HT<u2?/g,叶片出口方向和叶轮旋转方向相反,这种叶型叫做后向叶型,如图2-7(a)所示;

当β2=90°时,cotβ2=0,这时HT=u2?/g,叶片出口按径向装设,这种叶型称为径向叶型,如图2-7(b)所示;

当β2>90°时,cotβ2<0,这时HT>u2?/g,叶片出口方向和叶轮旋转方向相同,这种叶型叫做前向叶型,如图2-7(c)所示。

根据以上分析,在流量、尺寸、转速相同的情况下,似乎可以得出以下结论:具有前向叶型的叶轮所获得的扬程最大,其次为径向叶型,而后向叶型的叶轮所获得的扬程最小,因此似乎具有前向叶型的泵与风机的效果最好。

但是,这种看法是不全面的,下面进一步分析不同叶轮型式对理论扬程组成的影响。下面首先研究分析总能中的动压头情况。

通常在离心泵和风机的设计中.除使流体径向进入流道外,常令叶片进口截面积近似等于出口截面积。以A代表这些截面积时,根据连续性原理可得出:

叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-5

将此式代入式(2-10),并按速度三角形(图2-4(e))可得到动压头HTd与出口切向分速vu2之间的关系:

叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-62-14)

由此可见,理论扬程HT中的动压水头成分HTd是与出口速度的切向分速vu2的平方成正比的。

当β2<90°时,cotβ2>0,vu2=u2—vr2cotβ2<u1所以有则HTd=叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-7,则动压水头小于理论扬程的一半;

当β2=90°时,cotβ2=0,vu2=u2,所以有HT=叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-8,则HTd=叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-9,动压水头等于理论扬程的一半;

当β2>90°时cotβ2<0,vu2=u2—vr2cotβ2所以有HT=叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-10,则HTd=叶轮叶片型式及其对理论性能的影响-11,动压水头大于理论扬程的一半。

如前所述,动压水头成分大,流体在蜗壳及扩压器中的流速大,从而动静压转换损失必然较大。在其他条件相同时,尽管前向叶型的泵与风机总的扬程较大,但能量损失也大,效率较低。因此,离心式水泵及大型风机,为了增加效率或降低噪声水平,也几乎都采用后向叶型。但就中小型风机而论,效率不是主要考虑因素,也有采用前向叶型的,这是因为叶轮是前向叶型的风机,在相同的压头下,轮径和外形可以做得较小。根据这个原理,在微型风机中,大多采用前向叶型的多叶叶轮。至于径向叶型叶轮的泵或风机的性能,由于它加工容易,出口沿径向,不易积尘堵塞,多用于污水泵、排尘风机以及耐高温风机等。

标签:叶轮叶片

相关文章

如何降低离心泵能耗

离心泵是普遍使用于化工工业体系的一种通用性流体机械。它具备体积小、布局简单、控制容易、操作成本低诸多优势。通常,选择离心泵的流量、压头也许会和管路中要求的不一致,或由于生产任务、技术需要发生改变,此刻都需要对泵进行流量调整,本质是变更离心泵的作业点。

离心泵在启动前为什么要充水

离心泵在启动前都要把水泵和进水管内灌满水,否则水泵是无法扬水工作的。离心泵启动后不出水,往往是由于泵中空气没有被排净、水没有被充满所致。

离心泵流量调节的四种方法

大家在运用化工离心泵过程中,流量通过离心泵型号规格有对应的数据信息,运用中流量过大怎样调小或怎样调到需用的范围之内,有什么方法;通过控制方法可分为:调节阀控制、旁路控制、并联泵控制和变频器调速控制等。

离心泵的三种功率损失

离心泵种类很多,有各种材质类型的防腐蚀化工泵基本都称离心泵,对于化工离心泵在生产使用中,一段时间后用户感觉离心泵的性能参数没有开始时使用的好,功效率损失,那么离心泵是有哪些原因造成功效率损失的呢?

耐腐蚀离心泵启动前准备事项

当一个小的、常温的液体泵停止运行时,泵的固定中心和马达是没有问题的;而高温液体泵的运行和停止时,轴距很大,为了正确定心,一般温暖到操作温度或泵停后,快速重定心,以确保两轴的旋转一致,避免振动和泵的咬合。

什么是水锤效应

酸碱液体的输送,通常用户在选用不锈钢泵时,对使用过程中产生的水锤不知该如何处理,不锈钢泵一般分为:不锈钢离心泵和不锈钢磁力泵,有立式结构和卧式结构,不锈钢具有耐腐蚀性能,那么在使用过程中水锤是怎么产生的呢