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关于立式自吸泵基本方程式的修正
发布时间:2014-12-19   点击次数:647次
   为了提高立式自吸泵的扬程和改善吸水性能,大多数离心泵在水流进入叶片时,使a1=90°,也即Clu=0,此时,基本方程式可写成:

  HT=u2C2u/g

  由上式可知,为了获得正值扬程(HT>0),必须使a2<90°,a2愈小,泵的理论扬程愈大。在实际应用中,水泵厂一般选用a2=6°~15°左右。

  基本方程式在推导过程中,液体的密度ρ并没起作用而被消掉的,因此,该方程可适用于各种理想流体。这表明,离心泵的理论扬程与液体的密度无关,其解释理由是:液体在一定转速下所受的离心力与液体的质量,也就是它的密度有关,但液体受离心力作用而获得的扬程,相当于离心力所造成的压强,除以液体的ρg这样,ρg对扬程的影响便消除了。然而,当输送不同密度的液体时,泵所消耗的功率将是不同的。液体密度越大,泵消耗的功率也越大。因此,当输送液体的ρ不同,而理论扬程HT相同时,原动机所须供给的功率消耗是完全不相同的。

  在上述推导基本方程式时,曾作了3点假定,现分述并修正如下:

  假定1关于液体是恒定流问题。当叶轮转速不变时,叶轮外的运动可以认为是恒定的。在立式自吸泵开动一定时间以后,外界使用条件不变时,这一条假定基本上可以认为是能满足的。

  假定2关于叶槽中,液流均匀一致,叶轮同半径处液流的同名速度相等问题。这在实际应用中是有差异的。实际泵的叶轮叶片一般为2~l2片左右,在叶槽中,水流具有某种程度的自由。当叶轮转动时,叶槽内水流的惯性,反抗水流本身被叶槽带着旋转,趋向于保持水流的原来位置,因而相对于叶槽产生了“反旋现象”。图(b)所示,为水流在封闭叶槽中的反旋现象。

  图(a)表示无反旋晴况下的流速分布。泵运转中,叶槽内的实际相对速度将等于图(a)与图(b)所示的速度之叠加,如图(c)所示。

  由上图可以看出,由于反旋,靠近叶片背水面的地方,流速提高压力降低。靠近叶片迎水面的地方,流速降低压力升高。这与叶轮内叶片迎水面的压力高于背水面的事实是相符合的,而与叶轮内水流运动均匀一致的假定是相矛盾的。因此,泵叶槽中流速的实际分布是不均匀的,如图(d)所示。在实际应用中需要进行专门的计算来修正。修正后的理论扬程为日鲁,它与理论扬程日T之间关系为

  HT’=HT/(1+P)(式中P为修正系数,由经验公式确定)。

  假定3关于理想液体的问题。由于泵站抽升的是实际液体(如江河中的水),在泵壳内有水力损耗(包括叶轮进、出15的冲击,叶槽中的紊动,弯道和摩阻损失等),因此,泵的实际扬程(日)值,将永远小于其理论扬程值。泵的实际扬程可用下式表示:

陕西快乐十分app下载  H=ηhHT’=ηhHT/(1+p)

  式中 ηh-水力效率(%);

  p-修正系数。

  综上所述,我们已推导和讨论了多级离心泵的基本方程式,知道了叶轮中水流的运动情况以及离心泵的实际扬程(口。=90。)小于其理论扬程。

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