轴流泵的工作原理是什么？请中联的朋友帮忙解答

轴流泵的工作是以空气动力学中机翼的升力理论为基础的。其叶片与机翼具有相似形状的截面,一般称这类形状的叶片为翼型。在风洞中对翼型进行绕流试验表明,当流体绕过翼型时,在翼型的首端a点处分离成为两股流,它们分别经过翼型的上表面(即轴流泵叶片工作面)和下表面(轴流泵叶片背面),然后,同时在翼型的尾端曰点汇合。由于沿翼型下表面的路程要比翼型上表面路程长一些,因此,流体沿翼型下表面的流速要比沿翼型e表面流涑大.相应地,翼型下表面的压力将上表面,流体对翼型将有一个由上向下的作用力p。

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同样翼型对于流体也将产生一个反作用力p7,此p’力的大小与p相等,方向由下向上,作用在流体上。具有翼型断面的叶片,在水中作高速旋转时,水流相对于叶片就产生了急速的绕流,如上所述,叶片对水将施以力p,在此力作用下,水就被压升到一定的高度上去。从离心泵基本方程的推导过程可知,不论叶片形状如何,方程的形式仅与进出口动量矩有关,也即不管叶轮内部的水流情况怎样,能量的传递都决定于进出口速度四边形,因此,此基本方程不仅适用于离心泵,同样也适用于轴流泵、混流泵等一切叶片泵,故也称叶片泵基本方程。

轴流泵的性能特点轴流泵与离心泵相比,具有下列性能特点:

(1)扬程随流量的减小而剧烈增大,q―h曲线陡降,并有转折点。其主要原因是,立式轴流工作示意流量较小时,在叶轮叶片的进口和出口处产生回流,水流多次重复得到能量,类似于多级加压状态,所以扬程急剧增大。又回流使水流阻力损失增加,从而造成轴功率增大的现象,一般空转扬程凰约为设计工况点扬程的1.5-2倍。

(2)q―n曲线也是陡降曲线,当q=0(出水闸阀关闭时),其轴功率no=(1.2~1.4nd,nd为设计工况时的轴功率。因此,轴流泵启动时,应当在闸阀全开情况下来启动电动机,一般称为“开闸启动”

(3)q一n曲线呈驼峰形。也即高效率工作的范围很小,流量在偏离设计工况点不远处效率就下降很快。根据轴流泵的这一特点,采用闸阀调节流量是不利的。一般只采取改变叶片装置角p的方法来改变其性能曲线,故称为变角调节。大型全调式轴流泵,为了减小泵的启动功率,通常在启动前先关小叶片的p角,待启动后再逐渐增大p角,这样,就充分发挥了全调式轴流泵的特点。表示同一台轴流泵,在一定转速下,把不同叶片装置角p时的性能曲线、等效率曲线以及等功率曲线等绘在一张图上,称为轴流泵的通用特性曲线。有了这种图,可以很方便地根据所需的工作参数来找适当的叶片装置角,或用这种图来选择泵。

(4)在泵样本中,轴流泵的吸水性能,一般是用气蚀余量ahsv来表示的。气蚀余量值由水泵厂气蚀试验中求得,一般轴流泵的气蚀余量都要求较大,因此,其最大允许的吸上真空高度都较小,有时叶轮常常需要浸没在水中一定深度处,安装高度为负值。为了保证在运行中轴流泵内不产生气蚀,须认真考虑轴流泵的进水条件(包括吸水口淹没深度、吸水流道的形状等),运行中实际工况点与该泵设计工况点的偏离程度,叶轮叶片形状的制造质量和泵安装质量等。