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旋涡泵的工作原理分类

发布时间:2016年01月30日 08:10   阅读:2622   返回   来源:泽德

旋涡泵的工作原理分类

  旋涡泵虽属于叶片式机械的范畴,但其工作过程、结构以及特性曲线的形状等与离心泵和其他类型泵都不太相同。由于对其工作原理的说明不同,所以名称上也各异。其工原理归纳起来可以分为两大类:一是摩擦紊流原理,二是动量变换原理。

  1.摩擦紊流原理

  该原理认为叶轮的作用相当于一粗糙的圆盘,通过叶轮粗糙表面与流道内的液体的相对运动产生摩擦力,从而把原动机的能量传递给流道内的液体。

  叶轮对于液体的摩擦切应力越大,泵体阻止液体的摩擦力越小。则泵的全扬程越高。摩擦切应力依叶片数及形状等不同。叶轮与液体相对速度越增大,则摩擦切应力值越大。流量若减少,流速即降低.凶与以圆周速度运动的叶轮的相对速度相比变大了,所以扬程增高。另一方面摩擦切应力随着与液体的相对速度越增大,其值也变大,凶此液体的流速减小后,其与固壁的摩擦力也变小,而扬程增高。即旋涡泵流量越减小,扬程越增高,而流量越增大.扬程越降低。

  2.动量交换原理

  动量交换原理认为泵的抽吸作用主要是由于泵体内的一部分液体从叶轮半径较小处,以较小的角动最进入叶片间流道.在离心力的作用下,在半径较大的叶片处,以较大的角动量进入泵体流道,与流道中的液体发生激烈的碰撞,以进行动量交换,从而保持流道内的压力梯度。这种通过动量交换而传递能量的过程,在整个流道内要重复多次,因此.旋涡泵具有其他叶片泵所不可能达到的高扬程。

  根据以上所述.认为当叶轮旋转时,进入叶轮叶片间的液体,受叶片的推动,与叶轮一起运动,因而其圆周分速度可认为与叶轮的网周速度相等。同时,伴随着圆周运动,总有离心力产生,离心力的大小与圆周速度的平方成正比。显然,由于叶片间的液体与泵流道内液体的网周速度不同,作用在泵的流道巾液体质点的离心力和作用在叶轮叶片间液体质点的离心力是不同的,所以立轴面内就形成了环形运动。其矢量方向垂直于轴面,指向沿流道的网周方向。这一环形运动称为纵向旋涡。

  液体质点在从叶轮叶片间的流道流出后进入泵的流道中,将一部分动量传递给流道中的液流。这样就给流体一个沿叶轮旋转方向的冲量。同时,有一部分能量较低的液体又补充进入叶轮。

  纵向旋涡的存在是旋涡泵十分重要的现象,也是它区别于其他类型叶片泵工作过程的一个重要原因。纵向旋涡及径向旋涡是旋涡泵的重要流动特征。

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