根据流体力学知识,我们能推出扬程方程式:
由上图(叶片出口角对理论扬程的影响),和扬程方程式,我们可以得出以下结论:
1.扬程主要取决于叶轮的直径和转速
泵的封闭扬程 (Q=0) 的理论值为:
要提高H,必须增大D2或提高n,D2关系到泵的外廓和重量,n受限于泵的汽蚀性能。离心泵n一般不超过8000~10000r/min,单级泵的H通常不超过150m。
2.离心泵的扬程随流量而变
当用径向叶片,即β2=90o时,即H与Q无关;当用后弯叶片,即β2<90o时,ctgβ2>0,Q增大则Ht减小;当用前弯叶片,即β2>90o时,Q增大则Ht增加。
比较以上三种情况:
1)尺寸和n相同的离心泵,在Q相同时,β2(前弯)越大,H越高
2)表面上,以用前弯叶片为宜,实际中,考虑到各种损失,多用后弯叶
3)Ht与所运送流体的性质无关(character)。如果泵内是空气,空气密度仅为水的1/800左右,泵能在吸排口间造成的压差就很小。例如H为100m的水泵,其排送空气时达到同样的H气,它只能在吸排口间产生1.268KPa的压差,在大气压下这只能将水吸上约12.9cm高。离心泵没有自吸能力。
C和u间的夹角用a 表示;w和u反方向的夹角用b 表示;C的周向分速度用Cu表示;C的径向分速度用Cr表示。
w 各符号下角标1者,指叶轮进口的参数,加下角标2者,指在叶轮出口的参数。
w 在叶轮中各处,速度三角形中u、w的方向都已确定,而
u=pDn/60 m/s
式中:
D——质点所处位置的叶轮直径,mm;
B——质点所处位置的叶轮宽度,m;
φ——排挤系数(一般为0.75~0.95),用以考虑叶片厚度使流道截面积减小的影响;
hv——泵的容积效率。
可见,当叶轮的流量、转速和尺寸既定后,叶轮内各处的速度三角形也就确定。
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