变流恒压泵的恒压原理

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1、变流恒压泵的恒压原理陕西航天动力高科技股份有限公司天津办事处一、首先了解一下流体在叶轮中的流动规律当叶轮旋转时，流体沿轴以绝对速度v0自叶轮进口处流入，流体质点流入叶轮后，就进行着复杂的复合运动，分析流体质点在叶轮的流动，一般建立两个坐标系统，旋转叶轮是动坐标系统;固定的机壳（或机座）是静坐标系统。流动的流体在叶槽中以速度ω沿叶片流动，这是流体质点对动坐标系统的运动，称为相对速度；与此同时，流体质点又具有一个随叶轮进行旋转运动的速度μ，这是流体质点随旋转叶轮对静坐标系统的运动，称为圆周速度。相对

2、速度和圆周速度的合成速度。就是流体质点对机壳的绝对速度v。这三种速度之间的关系是：v=ω+μ该矢量关系式可以形象地用速度三角形来表示。v2ω2vr2α2β2u2vu2v2u2D2vr2α2vu2ω2D1β2在速度三角形中，ω的方向与u的反方向之间的夹角表明叶轮的弯曲方向，成为叶片的安装角度β，安装角度是影响泵机械性能的重要几何参数。速度v与u之间的夹角称为叶片的工作角。在分析过程中，通常将绝对速度v分解为与流量有关的径向分速cr和与扬程有关的切向分速cu。速度三角形清楚地表达了流体在叶轮在流槽中

3、的流动情况。二、建立泵的基本方程式离心式水泵的基本方程式，是利用动量矩定理来推导的，这里不作推倒，只要结论。　1HT＝（u2v2u－u1v1u）gHT：流体从叶轮中获得的扬程。g：重力加速度（由于径向分速vr2通过叶轮的转轴中心，不存在动量矩，因此在计算动量矩变化时只考虑切向分速。）从方程式可以看出：1、流体从叶轮中所获得的扬程，仅与流体在叶片进口及出口的运动速度有关，与流体在流道中的流动过程无关。由于离心泵大多设计为直锥形吸水室，液体在其中流动没有圆周分量，即v1u＝v1cosα1，α1=0，

4、v1u=0，因此方程式为：u2v2uHT=gnπD22、基本方程式表明理论扬程HT与u2有关，而u2＝，即60u2只与叶轮外径D2和转速有关，增加转速和加答叶轮外径即可提高水泵扬程。3、基本方程式表明流量所获得的理论扬程与被输送的流体种类无关，对于不同的流体。只要叶片出口处流体的速度三角形相同，所得到的扬程相同。但是，当输送不同容重的流体时，水泵所消耗的功率是不同的，既液体的容重越大，泵所消耗的功率越大。三、泵性能曲线的定性分析在泵转速一定的条件下，泵的扬程H、流量Q及所需的功率N等性能参数之间

5、,存在着一定的内在关系，通常以建立流量和扬程；流量和功率；流量和效率三种函数关系来表示这些性能参数之间的关系。并将这些函数关系用函数曲线的方式体现出来，这些曲线就称为泵的性能曲线。u2vu2通过离心式水泵的基本方程式HT=对水泵的性能曲线进行g定性分析。从速度三角形可知，vu2＝u2－vr2ctgβ2，代入上式u2HT=（u2－vr2ctgβ2）g设叶轮的出口面积为A2，则叶轮在工作时输出的流量QT为QT＝vr2A2，代入上式u2QTHT=（u2－ctgβ2）gA2分析以上关系式，当转速一定时，

6、u2、g、A2、β2均为常数，下面分三种情况进行分析：（1）当β2＜900时，叶轮为后后向式，ctgβ2＞0，泵的性能反映扬程与流量成反比，即随着流量的增加扬程降低，u22当QT=0时，HT=，其速度三角形为：gv2w2vr2α2β2u2vu2（2）当β2＞900时，叶轮为前向式，ctgβ2＜0，泵的性能反映扬程与流量成正比，即随着流量的增加扬程增加。（3）当β2＝900时，叶轮为径向式，ctgβ2＝0，泵的扬程为其速度三角形为：　　　　　　　　　　　　v2’w2’vr2’　　　　　　　　　　v

7、2w2vr2　α2β2u2　　　vu2vu2‘变流恒压泵就是基于这个原理研制生产，如对某一型号的泵而言，nπD2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　u22因为u2＝，且n和D2都为恒定值，所以　HT=　只与60　　　　　　　　　　　　　　　　　　　g　叶轮的外径D2和转速n有关，而与流量无关，扬程是一恒定值。反映在泵的性能曲线上，也就是理论扬程－流量曲线为一水平直线，如下图　　　　　HTβ2＞900　　　　　　　　　　　　　　　　　　　β2＝900　　　　　

8、　　　　　　　　　　　　　　　u22　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　β2＜900g０　　　　　　　　　　　　　　　QT　　　　　　　　900　　当QT　　　　　w2’＞w2　　　　v2’＞v2　vu2’=vu2=u2　11vu22HT=u2vu2=u2vu2’=ggg四、水泵的损失水泵的损失按其产生的原因分为水力损失、容积损失和机械损失。1、水力损失水力损失与流过部件的几何形状、避面粗糙度以及流体的粘滞性有关。2、容积损失泵的运动部件和固定部件