離心泵特性曲線

1、1第一節(jié)離心泵211離心泵的工作原理離心泵的種類很多，但工作原理相同，構(gòu)造大同小異。其主要工作部件是旋轉(zhuǎn)葉輪和固定的泵殼（圖21）。葉輪是離心泵直接對(duì)液體做功的部件，其上有若干后彎葉片，一般為4~8片。離心泵工作時(shí)，葉輪由電機(jī)驅(qū)動(dòng)作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（1000~3000rmin），迫使葉片間的液體也隨之作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)因離心力的作用，使液體由葉輪中心向外緣作徑向運(yùn)動(dòng)。液體在流經(jīng)葉輪的運(yùn)動(dòng)過程獲得能量，并以高速離開葉輪外緣進(jìn)入蝸形泵殼。在蝸殼內(nèi)

2、，由于流道的逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能，達(dá)到較高的壓強(qiáng)，最后沿切向流入壓出管道。在液體受迫由葉輪中心流向外緣的同時(shí)，在葉輪中心處形成真空。泵的吸入管路一端與葉輪中心處相通，另一端則浸沒在輸送的液體內(nèi)，在液面壓力（常為大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體經(jīng)吸入管路進(jìn)入泵內(nèi)，只要葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不停，離心泵便不斷地吸入和排出液體。由此可見離心泵主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪所產(chǎn)生的離心力來輸送液體，故名離心泵。離心泵若在啟動(dòng)前未充

3、滿液體，則泵內(nèi)存在空氣，由于空氣密度很小，所產(chǎn)生的離心力也很小。吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi)，雖啟動(dòng)離心泵，但不能輸送液體，此現(xiàn)象稱為“氣縛”。所以離心泵啟動(dòng)前必須向殼體內(nèi)灌滿液體，在吸入管底部安裝帶濾網(wǎng)的底閥。底閥為止逆閥，防止啟動(dòng)前灌入的液體從泵內(nèi)漏失。濾網(wǎng)防止固體物質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)。靠近泵出口處的壓出管道上裝有調(diào)節(jié)閥，供調(diào)節(jié)流量時(shí)使用。212離心泵的理論壓頭一、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

4、了壓強(qiáng)。單位質(zhì)量液體從旋轉(zhuǎn)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(nèi)的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，故作如下假設(shè)：（1）葉輪內(nèi)葉片的數(shù)目無限多，葉片的厚度為無限薄，液體完全沿著葉片的彎曲表面而流動(dòng)。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(dòng)阻力。液體從葉輪中央入口沿葉片流到葉輪外緣的流動(dòng)情況如圖22所示。葉輪帶動(dòng)液體一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液體具有一個(gè)隨葉輪旋轉(zhuǎn)的圓周速度u，其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗巿A周的切線圖21

5、離心泵裝置簡(jiǎn)圖1―葉輪；2―泵殼；3―泵軸；4―吸入管；5―底閥；6―壓出管；7―出口閥3gww22221?因此，單位重量液體通過葉輪后其靜壓能的增加量應(yīng)為上述兩項(xiàng)之和，即（2gwwguugppHP222221212212???????5）將式25代入式24，得（2gccgwwguuH222212222212122???????6）將式21、22代入式26，整理得（27）gcucuH111222coscos?????由上式看出，當(dāng)cos

6、α1=0時(shí)，得到的壓頭最大。故離心泵設(shè)計(jì)時(shí)一般都使α1=90于是上式成為：（2gcuH222cos???8）式28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22可知（222222cos??ctgcucr??9）如不計(jì)葉片的厚度，離心泵的理論流量QT可表示為：QT=cr2πD2b2（210）式中cr2——葉輪在出口處絕對(duì)速度的徑向分量，ms；D2——葉輪外徑，m；b2——葉輪出口寬度，m。將式29及式210代入式28，可得泵的

7、理論壓頭H∞與泵的理論流量之間的關(guān)系為：（2TQbDgctguguH222222?????11）上式為離心泵基本方程式的又一表達(dá)形式，表示離心泵的理論壓頭與流量、葉輪的轉(zhuǎn)速和直徑、葉片的幾何形狀之間的關(guān)系。二、離心泵理論壓頭的討論（1）葉輪的轉(zhuǎn)速和直徑對(duì)理論壓頭的影響由式211可看出，當(dāng)葉片幾何尺寸（b，β）與流量一定時(shí)，離心泵的理論壓頭隨葉輪的轉(zhuǎn)速或直徑的增加而加大。（2）葉片形狀對(duì)理論壓頭的影響根據(jù)式211，當(dāng)葉輪的速度、直徑、葉片