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叶轮吸入口参数对离心泵气蚀性能的影响
发表日期:2020-11-22 13:41 浏览次数:


叶轮吸入口参数即决定叶轮叶片进口面积的相关结构参数,其包括:叶片进口冲角、叶轮进口直径、叶片进口流道宽度以及轮毂直径。
1、叶片进口冲角Δβ一般取正冲角(3°~10°)。由于采用正冲角,增大了叶片进口角,从而能够有效减小叶片的弯曲,增大叶片进口过流面积,减小叶片的排挤。这些因素都将减小v0和ω0,提高泵的抗气蚀性能。并且离心泵的流量增加时,进口相对液流角增大,采用正冲角可以避免泵在大流量下运转时出现负冲角,造成λ2急剧上升(如下图所示)。大量研究表明增大叶片进口角,保持正冲角,能提高泵的抗气蚀性能,而且对效率影响不大。但冲角的选择对离心泵的抗气蚀性能则存在一个最优值,并不是冲角越大越好,应结合实际情况进行分析、选择。
2、叶轮进口直径。在流量恒定的情况下,叶轮进口处液流的绝对速度和相对速度都是吸入管径的函数。因此,对于提高离心泵的抗气蚀特性,叶轮进口直径存在一个最佳值。当叶轮进口直径小于此最佳值时,随着叶轮直径的增大,进口处的流速减小,离心泵气蚀性能不断提高。但当叶轮直径的取值超过最佳值之后,对于给定流量来说,随着进口直径的增大,在叶轮进口部分将形成停滞区和反向流,使离心泵气蚀性能逐渐恶化。
3、叶片进口流道宽度。在离心泵的工况不变的情况下,增大叶片进口处流道的宽度会使液流绝对速度的轴面分速度减小,从而改善离心泵的气蚀特性,并且对离心泵的水力效率和容积效率影响较小。
4、轮毂直径。减小叶轮的轮毂直径会增大叶轮流道的实际进口面积,从而使离心泵的气蚀性能得到改善。
5、叶轮前盖板的曲率半径。流体在流经离心泵吸入口至叶轮进口处时,由于流道收缩,流体流速增加,从而产生一定的压力损失。同时,由于在此过程中流体流动的方向由轴向变为径向,因转弯处流场不均匀也会产生一部分压力损失。可见叶轮前盖板曲率半径的大小直接影响着压力损失的大小,进而影响着离心泵的气蚀特性。采用较大的曲率半径可减弱前盖处液流转弯处流速的变化,使流速均匀平稳,改善离心泵气蚀性能。


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