旋涡泵介绍

A－机械损失 B－旋涡过程损失 C－流道容积损失 D－流道水力损失 E－进、出口损失 F－连接密封 损失
容积损失
四、旋涡泵的基本方程式
基本方程式的基础＝动量矩定理 作用于流道内液体的力的平衡
F p 2 p 1 u AR cg M k A
能量关系
H
F q / A W F v G gq gq
二、经验系数计算方法 思路：相似定理＋统计方法
方法：无量纲参数和各尺寸比值＝f（nS）
其中最重要的是 流量系数
q Au
压力系数
2 gH 2 u cg
计算程序 1、设计参数，转速的选择 2、计算nS 3、叶轮直径
D cg 84 .6 n H

4、叶轮宽度
q b kb n
固定
3、轴向力的平衡 1、单级叶轮的平衡
2、多级的平衡
第五节 旋涡泵的空化与空蚀
空化参数ha和 hr与离心泵相同
一、开式旋涡泵的空化
空化基本方程：
v 02 w 02 hr 2g 2g
敏感地点：吸入口外径处
但按平均直径计算
＝0.6～1.0
改进空化性能的措施：正切吸水室 0 v0 w0
旋涡理论扬程 H thk
p 2 p 1 Fu / A g
基本方程
动量矩变化量 L m 根据动量矩定理
Mk
u
v u v m R 2 sindad
Fu L (p 2 p 1 )AR cg A
两端同除以g
H thk 1 AR cg g

m u
v u v m R 2 sin dad
3
q 1 uA
2
gqH q cc a c 1 P uA ci ai
q /uA 1 q /uA

2

二、动量交换理论
动量交换（2）
动量交换（3）
要点：
速度差
冲角
离心力差
径向旋涡
纵向旋涡
动量交换
三、旋涡泵的能量平衡
第三章 旋涡泵
第一节 旋涡泵概述
一、旋涡泵的组成 开式流道
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
概述
闭式叶轮
概述（2） 开式叶轮
概述（3）
工作过程
工作过程（2） 闭式流道
二、 旋涡泵的分类
1、按叶轮分类： 开式 闭式
2、按流道分类：
开式 半开式 向心开式 闭式
分类 3、按叶轮与流道的相对位置分
三、旋涡泵的特点
1、高扬程、小流量 ns＜40 2、相同扬程下，尺寸重量均 大大小于离心泵 3、结构简单 4、有自吸能力 5、能液气混输 6、对系统的压力波动不敏感 7、效率较低 8、空化性能较差 9、不适于输送高粘度或有固 体颗粒的介质
3
5、流道面积
q Ak u
计算程序（2）
6、流道尺寸＝f（nS）
7、叶片数
8、隔舌包角＞＝2倍叶片间距
三、过流部分几何形状对性能的影响 影响H的最主要因素： 纵向旋涡的强弱 影响q的最主要因素： 流道面积A 1、流道和叶片的几何形状
特性曲线（2）
特性曲线（3）
特性曲线（4）
2、叶片数
3、间隙 4、流道形状汇总：
第四节 旋涡泵径向力的计算和轴向力的平衡
一、径向力的计算 1、产生原因 2、计算思路 压力分布 pmax=gH 积分
F x p cosbR w d
Fy 2 gHR w b 2 z
简化（隔舌处） Fx=0
二、轴向力的平衡 1、轴向力的产生 不对称流道 不对称结构 误差 2、叶轮的定位 平衡孔＋浮动
1 dq m u 2v u 2 u 1v u 1 ug df
基本方程式
H thk
讨论:
第三节 旋涡泵的计算方法
一、相似定理
q p qm n p D p3
3 n m Dm
H
p
Hm
2 np D p2 2 2 nm Dm
P p Pm
3 np D p5 p 3 5 m nm Dm
二、闭式旋涡泵的空化
水流从最大速度处进 入叶片，且进口冲角 很大，故空化性能差 表达方式：
hcr
1
2 v um v 2g
q D B v Au
流量越小，空化系数越大
离心旋涡泵
hax=hac+Hc
hax－hcrx> hac－hcrc
Hc ≥ hcrx －hcrc
第五节 旋涡泵输送气体和气液混合物的工作状况
第二节 旋涡泵的工作原理
一、湍流摩擦理论
力平衡： p 1A p 2 A c a c i ai 0 扬程定义：
p 2 c 22 H g 2 g p 1 c12 g 2 g
2
i ai c a c gA
液体的性质： i ci
u
q / A 2
c cc
2 q /A
2
湍流摩擦
结果：
ci ai u 2 H 2 gA
2 q cc a c 1 ci ai uA
2 q uA
c a u P i i 2
四、旋涡泵的液气混输 只有闭式流道和向心开式流道和开式叶轮 的旋涡泵能够液气混输。
一、开式叶轮闭式流道泵输送气体
与液环泵的比较 1、原理相同，工作过程相同 2、纵向旋涡的作用
开式旋涡泵特性曲线的对比 1、用作真空泵的实际曲线
2、用作压缩机的实际曲线
3、输送液体的实际曲线 4、输送气体的理论曲线
二、开式叶轮开式流道泵输送气体
必须引入附加的流道和附加的级
三、闭式叶轮开式流道泵的自吸 在出口设置气液分离器