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1、第卷第期流体机械混流泵叶轮中水力摩擦阻力的分析计算‘四川联合大学刘振铎黄晓军陈匡民四自贡工业泵总厂艾光远,摘要根据有关离心泵径向叶轮流道的水力摩擦损失的计算公式结合混流泵叶轮模型的特点,导出,了具有一定理论型线的混流叶轮流道的水力摩擦阻力计算公式并通过实例进行了验算。关键词混流泵叶轮模型型线水力摩擦阻力引言泵的效率计算中,提出叶轮中的摩擦损失几,一,“,·〔〕在关于,、,众所周知泵中的能量损失包括水力损失混流泵的水力效率计算中闭提出叶轮中的摩擦。。,容积损失和机械损失其中水力损失最难确定了一宁损失县川而在叶轮水力摩擦阻、,、它主要取决于液流的各种速度流道型式以及它力计算中最
2、能定量表达阻力损失与液体性质们的关系和变化。泵内水力损失主要发生在呼入流速和流道结构型式之关系者尚属前苏联科学、,,,室叶轮和压出室三个过流部分尤以流经叶轮家普洛斯库拉院士他根据涡流理论提出蜗壳的水力损失最为严重。例如对,为的多级泵式离心泵叶轮中摩擦损失的计算公式闭,、,二,,的试验表明流经叶轮的水力损失约占总水力损一产。。一要失的。,‘川可见在一定流量下叶轮的流道型式将对泵的水力效率有重要影响。就水力损失,尸,又式中分别为水力摩擦阻力和液体密而言可分为水力摩擦损失沿程损失和局部—损失。前者是液体在泵内流过,由于粘性、液体与度,、,分别为叶片长度和叶轮流道平壁面之间液体与液
3、体之间因摩擦产生的损失—均宽度后者是由于液流速度的大小和方向改变而引起,分别为叶片数和液流相对速度的旋涡损失和脱流损失包括冲击损失和扩散损—失等。叶轮盖板外表面摩擦损失‘’—,’二一,”阻系”多年来人们从实验到理论不断探索泵中水一海力损失的大小,提出了几个计算水力损失的经验瓷和半经验公式。仅就叶轮中的水力摩擦损失而上述关于叶轮中水力摩擦损失的分析研究。言,奥夫襄尼科夫根据水力学原理提出了叶轮通基本上与沿程阻力损失的一般规律是一致的即。摩擦损失与流速或流量的平方成正比了流部分中水力损失的计算方法图该方法近似地象计算静止通道的水力损失一样来计算叶道中“。因此为了提高泵的水力效率
4、,叶轮叶片之,,的水力摩擦损失只是根据试验数据将阻力系数间的流道应当保证使泵中具有最小的摩擦和,加大,并最小的速度能量转换的损失存在一个最有利的用叶片通道尺寸求得的水力直径来代替一管子的水力直径等叶轮结构型式。本文就是针对混流式叶轮流道的在混流‘一收稿日期©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net流体机械年月,,结构特点在前人研究的基础上提出了一种水力特性用流道进出口沿中线的平均相对速度代替,‘。摩擦阻力的计算模型为减小叶轮的水力损
5、失和离心泵叶轮中的相对速度即进一步的优化设计提供理论依据。流道平均一用混流叶轮平面图中混流叶轮的流道模型前提假设应后彝前盖型线为二次曲线半叶轮流道切圆半径沿前盖型线呈线性分准︸“布勿刁心“咭月口月叶片人边向前延伸直至垂直于泵的轴毛石线。根据上,述假设排除了一元理论叶片绘型中,的随意性而完全把叶轮轴面图人为地限制在预图混流叶轮结构模型,。,想的构造中便于求解和进一步优化叶片中线的弦长代替离心叶片长而流道结构模型,一‘‘按照一元理论,计算叶轮结构参数,并考虑召口」,,式中’轴面流道弦长上述三条假设绘制如图所示的叶轮轴面图—、·’其中前后盖型线出口边倾角及流道轴面长度一一,雌几被
6、视为影响叶轮流道摩擦损失的主要因素。了奇。‘,‘口夕几分别为流道中线进出处的—叶片安装角混流叶轮流道中水力摩擦阻力分析计算则混流叶轮叶片表面积和前后盖表面积月为计算公式的建立月一在式,的方括号中第一项表示叶片表面,。,一一。圣。,,华积第二顶表示两盖板表面积总起来表示‘‘’曰,、一“一,一一一一,‘。,二,产丁下厂一一万二,芯下不流道湿周面积如不计盖板外表面损失并,。‘、一,’“‘口刀」,,令风,一则式变为月己。,,产,月月将以上混流叶轮特性参数代入式‘得到结合混流叶轮流道模型的特点,用平均直径混流叶轮流道水力摩擦阻力计算式为代替叶轮外径用流道中线特性代表流道的平均‘‘鱼’
7、·’‘,大,坠二里一一专,,,,〔夕‘夕〕,‘,‘式中一一分别为经叶片进出口宽度从分别为流道中线出口直径—水力摩擦系数流道中线轴向长度——,。王又丁分别为流道中线进出口液流相—一忑育了百对速度©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第卷第期流体机械。一’‘“讯一二一一一夕了温彩扁。,。‘又,。,而及是前盖坐标的函数则‘分别为流道中线进出口轴面,,一‘’‘“—〔一〔〕「一〕
