離心泵葉輪切割定律的分析

1、離心泵葉輪切割定律的分析 武漢三源泵業(yè)制造有限公司 楊愛榮,甘根喜本文介紹了幾種離心泵葉輪的切割定律及針對每種切割定律作出的具體分析，以尋找一個(gè)較為準(zhǔn)確的計(jì)算葉輪切割的方法，從而達(dá)到一臺(tái)泵的多性能要求，提高產(chǎn)品的通用性和系列化。一、 葉輪切割定律存在的條件及原因分析葉輪切割定律一 式中：Q、H、N、D2為葉輪切割前的流量、揚(yáng)程、軸功率和葉輪外徑.Q、H、N、D2為葉輪切割后的流量、揚(yáng)程、軸功率和葉輪外徑。以上公式成立的條件是:1、葉輪切割前后的容積效率不變。2、葉輪吸入口前液流無預(yù)旋,即絕對速度的圓周分量Vu1等于零。3、切割前后流液相似，速度三角形對應(yīng)成比例.4、切割前后葉輪出口寬度相等，即

2、b2=b2；出口面積不變即F2=F2。5、切割前后葉片出口角度不變，即2=2。從大量的試驗(yàn)結(jié)果來看,4、5兩個(gè)條件很難滿足.事實(shí)上切割前后的葉輪出口寬度、面積、葉片出口角有的變化較大，最大的變化約為10%.這樣就降低了葉輪切割定律的計(jì)算精度.在實(shí)際應(yīng)用中往往進(jìn)行保守切割，增加切割次數(shù)來確認(rèn)要求的性能參數(shù).另外瑞士的蘇爾壽公司針對以上存在的問題提出了0。75的修正系數(shù),即D2=D2+0.75（D2D2)，該公司認(rèn)為0。75的修正系數(shù)安全可靠，在高效區(qū)運(yùn)行時(shí)采用此法切割的葉輪特性曲線略高于要求的曲線。以上方法在實(shí)際應(yīng)用中較麻煩，而且要多次用試驗(yàn)驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果.因此有關(guān)文獻(xiàn)針對不同比轉(zhuǎn)數(shù)的泵提出了不同

3、的計(jì)算方法，陳述事如下:對于ns60的低比轉(zhuǎn)速離心泵：（a）、葉輪切割后葉片的出口角2可能因葉輪外徑D2的減小而發(fā)生一些變化，但可以用銼銷葉片出口端面的方法加以修正，認(rèn)為2=2；(b）、錐形葉片出口端將會(huì)因切削而變厚,修銼葉片使它恢復(fù)到原形大小，可以認(rèn)為切削葉前后葉片的排擠系數(shù)不變；（c）、對于ns60的葉輪可以認(rèn)為葉輪是前后蓋板平行的經(jīng)流葉輪,因此可近似地認(rèn)為葉輪切割前后的出口寬度不變。以上分析得出葉輪切割定律二：對中、高比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵ns80300，葉輪切割后出口寬度b2變大，可以近似地認(rèn)為葉輪出口面積基本不變即D2b2 D2b2由此推出葉輪切割定律三：另外國內(nèi)泵行業(yè)泵廠有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上又提

4、出了用比轉(zhuǎn)速計(jì)算葉輪切割的切割定律四：切割定律四考慮了葉輪切割后比轉(zhuǎn)速的變化（一般為ns20），故它比葉輪切割定律一更準(zhǔn)確,誤差更小.二、 葉輪切割量的限制不管用哪種方法切割葉輪,葉輪切割后,泵的效率通常下降。一般而言，切割量不大時(shí),可以認(rèn)為切割前后效率相等，隨著切割量的增加,效率下降值也增加,尤其是高ns泵（如軸流泵、混流泵葉輪外徑一般不切割）。因此,對不同比轉(zhuǎn)速的泵限定了相應(yīng)的許用切割量如下表：ns601202003003503500。20。150.110.090。070效 率下降值每車小10下降10%每車小10下降10三、 葉輪切割后的修復(fù)葉片的形狀在一定程度上影響了葉片的性能參數(shù)。在葉

5、片切割后，葉片出口的厚度總是有所增加,通常采用銼銷的辦法使其在出口部位在一定長度范圍內(nèi)恢復(fù)到切割前的形狀,以便改善泵的性能.銼銷的方法有兩種:其一是銼銷葉片工作面,這種方法 只恢復(fù)了原來的葉片出口角,對泵的性能影響不大；其二是銼銷葉片的背面,這樣就增大了葉輪的有效出口面積,從而達(dá)到了增加流量的目的，對葉輪外徑和銼銷長度也列出了一個(gè)推薦的表格:葉輪直徑254254380380510510760760銼銷長度3863.590125150通過以上分析,我們得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:1、傳統(tǒng)的切割定律一有其局限性，精度不太高,對ns 60300的離心泵來講,切割定律一仍然有效,但在計(jì)算時(shí)建議優(yōu)先采用公式（2),這樣計(jì)算確度高一些.2、對ns 60的離心泵用葉輪切割定律二，建議優(yōu)先采用計(jì)算公式（2）3、直接用ns求切割值,對于ns 30300的離心泵，建議