搜索關鍵詞:高溫泵,高溫熱水泵,恒溫泵,導熱油泵,熱油泵,高溫熱油泵
一、離心泵的理論壓頭
從離心泵工作原理知液體從離心泵葉輪獲得能量而提高了壓強。單位質量液體從旋轉的葉輪獲得多少能量以及影響獲得能量的因素,可以從理論上來分析。由于液體在葉輪內的運動比較復雜,故作如下假設:
(1)葉輪內葉片的數(shù)目無限多,葉片的厚度為無限薄,液體*沿著葉片的彎曲表面而流動。無任何倒流現(xiàn)象;
(2)液體為粘度等于零的理想液體,沒有流動阻力。
液體從葉輪*入口沿葉片流到葉輪外緣的流動情況如圖2-2所示。葉輪帶動液體一起作旋轉運動時,液體具有一個隨葉輪旋轉的圓周速度u,其運動方向為所處圓周的切線
圖2-2 液體在離心泵中的流動
方向;同時,液體又具有沿葉片間通道流的相對速度w,其運動方向為所在處葉片的切線方向;液體在葉片之間任一點的速度c為該點的圓周速度u與相對速度w的向量和。由圖2-2可導出三者之間的關系:
葉輪處
(2-1)
葉輪出口處
(2-2)
泵的理論壓頭可從葉輪進出口之間列柏努利方程求得
(2-3)
即
(2-4)
式中 H∞——具有無窮多葉片的離心泵對理想液體所提供的理論壓頭,m;
HP——理想液體想葉輪后靜壓頭的增量,m;
HC——理想液體想葉輪后動壓頭的增量,m。
上式沒有考慮進、出口兩點高度不同,因葉輪每轉一周,兩點高低互換兩次,按時均計此高差可視為零。
液體從運動到出口,靜壓頭增加的原因有二:
(1)離心力作功 液體在葉輪內受離心力作用,接受了外功。質量為m的液體旋轉時受到的離心力為:
單位重量液體從到出口,因受離心力作用而接受的外功為:
(2)能量轉換 相鄰兩葉片所構成的通道截面積由內而外逐漸擴大,液體通過時速度逐漸變小,一部分動能轉變?yōu)殪o壓能。單位重量液體靜壓能增加的量等于其動能減小的量,即
因此,單位重量液體通過葉輪后其靜壓能的增加量應為上述兩項之和,即
(2-5)
將式2-5代入式2-4,得
(2-6)
將式2-1、2-2代入式2-6,整理得
(2-7)
由上式看出,當cosα1=0時,得到的壓頭zui大。故離心泵設計時,一般都使α1=90°,于是上式成為:
(2-8)
式2-8即為離心泵理論壓頭的表示式,稱為離心泵基本方程式。
從圖2-2可知
(2-9)
如不計葉片的厚度,離心泵的理論流量QT可表示為:
QT=cr2πD2b2 (2-10)
式中 cr2——葉輪在出口處速度的徑向分量,m/s;
D2——葉輪外徑,m;
b2——葉輪出口寬度,m。
將式2-9及式2-10代入式2-8,可得泵的理論壓頭H∞與泵的理論流量之間的關系為:
(2-11)
上式為離心泵基本方程式的又一表達形式,表示離心泵的理論壓頭與流量、葉輪的轉速和直徑、葉片的幾何形狀之間的關系。
二、離心泵理論壓頭的討論
(1)葉輪的轉速和直徑對理論壓頭的影響 由式2-11可看出,當葉片幾何尺寸(b,β)與流量一定時,離心泵的理論壓頭隨葉輪的轉速或直徑的增加而加大。
(2)葉片形狀對理論壓頭的影響 根據(jù)式2-11,當葉輪的速度、直徑、葉片的寬度及流量一定時,離心泵的理論壓頭隨葉片的形狀而改變。葉片形狀可分為三種:(見圖2-3)
圖2-3 葉片形狀對理論壓頭的影響
(a)徑向 (b)后彎 (c)前彎
后彎葉片 β2<90°,ctgβ2>0 H∞< (a)
徑向葉片 β2=90°,ctgβ2=0 H∞= (b)
前彎葉片 β2>90°,ctgβ2<0 H∞> (c)
在所有三種形式的葉片中,前彎葉片產生的理論壓頭zui高。但是,理論壓頭包括勢能的提高和動能的提高兩部分。由圖2-3可見,相同流量下,前彎葉片的動能較大,而后彎葉片的動能較小。液體動能雖可經蝸殼部分地轉化為勢能,但在此轉化過程中導致較多的能量損失。因此,為獲得較高的能量利用率,離心泵總是采用后彎葉片。
(3)(熱水泵)理論流量對理論壓頭的影響 從式2-11可看出β2>90°時,H∞隨流量QT增大而加大,如圖2-4所示。
β2=90°時,H∞與流量QT無關;
β2<90°時,H∞隨流量QT增大而減小。
掃一掃 微信咨詢
©2024 昆山奧蘭克泵業(yè)制造有限公司(www.top1music.com) 版權所有 備案號:蘇ICP備08105564號-3 技術支持:智能制造網 sitemap.xml 總訪問量:735218 管理登陸