離心泵的基本方程式

1、離心泵基本方程式從理論上表達(dá)了泵的壓頭與其結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速及流量等因素之間的關(guān)系，它是用于計(jì)算離心泵理論壓頭的基本公式。離心泵的理論壓頭是指在理想情況下離心泵可能達(dá)到的最大壓頭。所謂理想，t#況是：1、葉輪為具有無(wú)限多葉片的理想葉輪，因此液體質(zhì)點(diǎn)將完全沿著葉片表面流動(dòng)，不發(fā)生任何環(huán)流現(xiàn)象；2、被輸送的液體是理想液體，因此無(wú)粘性的液體在葉輪內(nèi)流動(dòng)時(shí)不存在流動(dòng)阻力。這樣，離心泵的理論壓頭就是具有無(wú)限多葉片的離心泵對(duì)單位重量理想液體所提供的能量。液體通過(guò)葉輪的流動(dòng)基本方程式的推導(dǎo)基本方程式的討論液體通過(guò)葉輪的流動(dòng)液體質(zhì)點(diǎn)沿著軸向以絕對(duì)速度C進(jìn)入葉輪，在出口處進(jìn)行分解得：圓周速度為U2,相對(duì)速度W2兩

2、者的合速度即為液體在葉輪出口處的絕對(duì)速度C2。由三個(gè)速度所組成的矢量圖，稱為速度三角形。根據(jù)速度三角形可確定各速度間的數(shù)量關(guān)系。由余弦定律得知：w22=c22+u22-2c2u2cosa2(21a)離心泵基本方程式的推導(dǎo)離心泵基本方程式可由離心力作功推導(dǎo)，也可根據(jù)動(dòng)量理論求得。 M=QT(c2R2coSa2-cIRIcoSa1)AM=HTQTPg ：HT=(u2c2cosa2-ulclcosa1)/g(25)此式即為離心泵基本方程。在離心泵設(shè)計(jì)中，使a1=900,則coSa1=0,可提高理論壓頭。將(2-5)作進(jìn)一步的變換可以說(shuō)明離心泵的工作原理，(2-1，2-1a)代入(2-5)： H3=(

3、u22-u12)/2g+(w12-w22)/2g+(c22-c12)/2g(25)(u22-u12)/2g液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)增加的靜壓頭;(w12-w22)/2g流道擴(kuò)大，絕對(duì)速度轉(zhuǎn)換的靜壓頭;(c22-c12)/2g動(dòng)壓頭(有部分在泵殼轉(zhuǎn)為靜壓頭)。離心泵基本方程式的討論理論流量可表示為在葉輪出口處的液體徑向速度和葉片末端圓周出口面積之乘積，即QT=cr2無(wú)D2b2(26)由出口的速度三角形：(cu2=)c2cosa2=u2-cr2ctg02再由 HT =(u2c2cos a 2 -u1c1cos a 1)/g提高理論壓頭：H3=(u2c2cosa2)/g(a1=90o)合并以上三式得：其中：u

4、2=xD2n/60上式表示離心泵的理論壓頭HT與理論流量QT葉輪的轉(zhuǎn)速n和直徑D2、葉片的幾何形狀之間的關(guān)系下面分別討論各項(xiàng)影響因素。1、葉輪的轉(zhuǎn)速和直徑當(dāng)QK02、b2、一定時(shí)，nTD2T貝U:HFT葉片條件形狀備注前彎葉片02900ctg02(u2)2/g產(chǎn)生的理論壓頭最大徑向葉片02=900ctg02=0H3=(u2)2/g后彎葉片020H3(u2)2/g實(shí)際上離心泵多采用的一種葉片322090。左圖為不同02下靜壓頭Hp和動(dòng)壓頭Hc的比例關(guān)系其中后彎葉片產(chǎn)生的靜能/動(dòng)能比最大，能損最小所以，為提高離心泵的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通常離心泵采用后彎葉片3、理論流量若離心泵的幾何尺寸（D2、b2、02）

5、和轉(zhuǎn)速（n）一定，則:口：理論壓頭：HiN標(biāo)三環(huán)流25磨損、泄漏;實(shí)藤妻吊士扭正L1上圖表示了H3與QT的線性關(guān)系，斜率隨著02變，后彎葉片的H3-QT的關(guān)系曲線稱為離心泵的“理論特性曲線”實(shí)際生產(chǎn)中，A、葉片時(shí)有限的，液體流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生與流動(dòng)方向不一致的“軸向渦流”-HJ；B、實(shí)際流體與葉輪、泵殼等流道上的元件間不可避免的能量損失-HJ；C、泵內(nèi)各種泄漏損失：高壓液體的部分回流、平衡孔的回流液、軸封處的泄漏-QJ0介90。（前彎）于是，離心泵的H-Q線常須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。成正比。還應(yīng)指出，離心泵的壓頭H與所輸送液體的密度p無(wú)關(guān)，但泵出口處液體的壓強(qiáng)與密度為了清楚地了解離心泵的工作情況，往往在泵的吸入口附近安裝一個(gè)真空表（有時(shí)為壓力表）;在排出管的調(diào)節(jié)