离心泵的基本方程式

1、离心泵基本方程式从理论上表达了泵的压头与其结构、尺寸、转速及流量等因素之间的关系，它是用于计算离心泵理论压头的基本公式。离心泵的理论压头是指在理想情况下离心泵可能达到的最大压头。所谓理想，t#况是：1、叶轮为具有无限多叶片的理想叶轮，因此液体质点将完全沿着叶片表面流动，不发生任何环流现象；2、被输送的液体是理想液体，因此无粘性的液体在叶轮内流动时不存在流动阻力。这样，离心泵的理论压头就是具有无限多叶片的离心泵对单位重量理想液体所提供的能量。液体通过叶轮的流动基本方程式的推导基本方程式的讨论液体通过叶轮的流动液体质点沿着轴向以绝对速度C进入叶轮，在出口处进行分解得：圆周速度为U2,相对速度W2两

2、者的合速度即为液体在叶轮出口处的绝对速度C2。由三个速度所组成的矢量图，称为速度三角形。根据速度三角形可确定各速度间的数量关系。由余弦定律得知：w22=c22+u22-2c2u2cosa2(21a)离心泵基本方程式的推导离心泵基本方程式可由离心力作功推导，也可根据动量理论求得。 M=QT(c2R2coSa2-cIRIcoSa1)AM=HTQTPg ：HT=(u2c2cosa2-ulclcosa1)/g(25)此式即为离心泵基本方程。在离心泵设计中，使a1=900,则coSa1=0,可提高理论压头。将(2-5)作进一步的变换可以说明离心泵的工作原理，(2-1，2-1a)代入(2-5)： H3=(

3、u22-u12)/2g+(w12-w22)/2g+(c22-c12)/2g(25)(u22-u12)/2g液体随叶轮旋转增加的静压头;(w12-w22)/2g流道扩大，绝对速度转换的静压头;(c22-c12)/2g动压头(有部分在泵壳转为静压头)。离心泵基本方程式的讨论理论流量可表示为在叶轮出口处的液体径向速度和叶片末端圆周出口面积之乘积，即QT=cr2无D2b2(26)由出口的速度三角形：(cu2=)c2cosa2=u2-cr2ctg02再由 HT =(u2c2cos a 2 -u1c1cos a 1)/g提高理论压头：H3=(u2c2cosa2)/g(a1=90o)合并以上三式得：其中：u

4、2=xD2n/60上式表示离心泵的理论压头HT与理论流量QT叶轮的转速n和直径D2、叶片的几何形状之间的关系下面分别讨论各项影响因素。1、叶轮的转速和直径当QK02、b2、一定时，nTD2T贝U:HFT叶片条件形状备注前弯叶片02900ctg02(u2)2/g产生的理论压头最大径向叶片02=900ctg02=0H3=(u2)2/g后弯叶片020H3(u2)2/g实际上离心泵多采用的一种叶片322090。左图为不同02下静压头Hp和动压头Hc的比例关系其中后弯叶片产生的静能/动能比最大，能损最小所以，为提高离心泵的经济指标，通常离心泵采用后弯叶片3、理论流量若离心泵的几何尺寸（D2、b2、02）

5、和转速（n）一定，则:口：理论压头：HiN标三环流25磨损、泄漏;实藤妻吊士扭正L1上图表示了H3与QT的线性关系，斜率随着02变，后弯叶片的H3-QT的关系曲线称为离心泵的“理论特性曲线”实际生产中，A、叶片时有限的，液体流动时会产生与流动方向不一致的“轴向涡流”-HJ；B、实际流体与叶轮、泵壳等流道上的元件间不可避免的能量损失-HJ；C、泵内各种泄漏损失：高压液体的部分回流、平衡孔的回流液、轴封处的泄漏-QJ0介90。（前弯）于是，离心泵的H-Q线常须通过实验来测定。成正比。还应指出，离心泵的压头H与所输送液体的密度p无关，但泵出口处液体的压强与密度为了清楚地了解离心泵的工作情况，往往在泵的吸入口附近安装一个真空表（有时为压力表）;在排出管的调节