消防水泵如何選擇效率好的水泵，葉片三維圖與導(dǎo)葉如何設(shè)計(jì)與計(jì)算

2020/01/28

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  計(jì)算得到水力效率ηh，為葉片平均效率，實(shí)際上輪毅效率要低，輪緣效率偏高。計(jì)算各個(gè)截面時(shí)，需要以中間截面為平均效率，輪毅修正（一0.1%~一0.2%)，輪緣修正 （0.1%~0.2%）。

葉片水力效率

   參考圖16-13,微元葉柵對液體所作的功率為Ruuz。另一方面，液體流過微元葉柵，克服迎面阻力p在單位時(shí)間消耗的能量為

 水泵效率計(jì)算和選擇-

式中pr—作用在微元葉柵_L的迎面阻力(其值等于微元葉柵對液體的阻力)。

葉柵效率為

水泵效率計(jì)算和選擇

   葉輪葉片是由若干組微元葉柵組成的，欲求葉輪水力效率，必須先求各組葉柵的效率?？紤]到各組葉柵效率的不同，所以葉輪水力效率，應(yīng)按上式求得的各截面的效率.乘以截面間速度um和過流面積2πR△R(得到通過各小流道的流量)，而后相加并除以總流量來確定，即

水泵效率計(jì)算和選擇-

上式可用數(shù)值積分或圖解積分求解〔圖16——15）

軸流泵導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算

 軸流泵導(dǎo)葉和斜流泵導(dǎo)葉的作用相同，即消除液體的環(huán)量，轉(zhuǎn)換速度能為壓力能，設(shè)計(jì)計(jì)算方法也基本一樣。

導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇

為了減少泵的軸向長度，常將導(dǎo)葉與擴(kuò)散管合為一體，稱為導(dǎo)葉體。確定導(dǎo)葉的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)(圖16--25） ,應(yīng)與葉輪室和出水管的結(jié)構(gòu)統(tǒng)一考慮。一般導(dǎo)葉休的擴(kuò)散角為0≤（6°~10°） .導(dǎo)葉進(jìn)口邊一般和葉輪葉片出口邊平行，其間的娜離為S=（0.1~0.15) D

一般葉片數(shù)Z=5~10，低比轉(zhuǎn)速的泵取較多的葉片數(shù)，為了減小壓力脈動(dòng)，導(dǎo)葉葉片數(shù)不要和葉輪葉片數(shù)互成倍數(shù)。導(dǎo)葉體的出口接出水彎管，為使液體在彎管，護(hù)的損失最小。彎管通常為等斷面的，最好是變曲率收縮斷面彎管。出口直徑且D應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)管徑。導(dǎo)葉

的軸向高度H與其l/t及葉片數(shù)有關(guān)。實(shí)際表明，增多葉片數(shù)、縮短導(dǎo)葉長度取得獷好的效果。

軸流泵葉片三維圖與導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算

圖16一25 導(dǎo)葉結(jié)構(gòu)參數(shù)

流線法設(shè)計(jì)導(dǎo)葉

導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)方法可以用升力法、積分法(圓弧法)和流線法，但一般均采用流線法。流線法設(shè)計(jì)導(dǎo)葉的大體程序有:

(1)根據(jù)選擇的結(jié)構(gòu)參數(shù)，繪制導(dǎo)葉軸面圖。

(2)分流線。因?yàn)閷?dǎo)葉般有錐度、實(shí)際流面是錐面，展開面是扇形而。為簡化設(shè)計(jì)，也可以用圓柱面代之，其誤差不大。通常與葉輪葉片的流面的半徑一致.

(3)汁算各流面導(dǎo)葉進(jìn)、出口安放角a3和a4。

1)進(jìn)口液流角

由進(jìn)口度三角形(圖16一26)，進(jìn)口液流角

軸流泵葉片三維圖與導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算

軸流泵葉片三維圖與導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算

圖16——26 導(dǎo)葉進(jìn)口速度三角形

軸流泵葉片三維圖與導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算

式中

s3一一導(dǎo)葉進(jìn)口流面厚度，可以認(rèn)為近似等于真實(shí)厚度;

a3——導(dǎo)葉進(jìn)口安放角。

2)葉一片進(jìn)口角

葉片進(jìn)門角

軸流泵葉片三維圖與導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算

沖角△a=0°~5°通?？刹患記_角。

因?yàn)閷?dǎo)葉進(jìn)口的um基本相同，也可以首先計(jì)算確定中間流線的葉片進(jìn)口角，其他流線按Dtank=const確定。

開始計(jì)算時(shí)，葉片進(jìn)口角a3是未知的，為此可先假定ψ3計(jì)算a3再用確定的a3計(jì)算ψ3，使用等于假定的ψ3。否則應(yīng)用算得的a3或ψ3重新計(jì)算，達(dá)到假定值與計(jì)算值相等或相近為止。但是導(dǎo)葉進(jìn)門角對性能影響不大。一般沒必要精確計(jì)算。

3)葉片出口角a4

考慮有限葉一片數(shù)影響a4.,應(yīng)大于90°.以保證液流法向出口。實(shí)際上，目前一般取a=90°或a4=80°~90°之間的值。

(4)確定葉柵稠密度L/t

葉柵稠密度l/t和相鄰葉片問流道的擴(kuò)散角有關(guān)。由圖16 - 27可知，葉柵中兩葉片間進(jìn)口寬度為tsina3,出[1寬度為t，流道長度近似等于L。由此，流道的擴(kuò)散角為 軸流泵葉片三維圖與導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算

擴(kuò)散角一般為c=6°~10°.不得超過12°。通常先參考有關(guān)資料選擇l/t,然后校核擴(kuò)散角在合適的范圍內(nèi)即可。

5}導(dǎo)葉高度和型線半徑(圖16一27)

導(dǎo)葉高度H

軸流泵葉片三維圖與導(dǎo)葉的設(shè)計(jì)與計(jì)算