减小低比转速离心泵圆盘摩擦损失的方法综述

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1、减小低比转速离心泵圆盘摩擦损失的方法综述王辉曹红霞1西安泵阀总厂有限公司，陕西省西安市710025；2上海东方泵业（集团）有限公司，上海市201906摘要：低比转速离心泵的机械损失主要是圆盘摩擦损失，且比转速越低，圆盘摩擦损失就越大。因此，为了提高低比转速离心泵的效率,主要任务之一是减小其圆盘摩擦损失。广泛收集大量有关减小低比转速离心泵圆盘摩擦损失的文献，对这些方法进行分析、整理和概括，总结出一些常用有效的减小低比转速离心泵圆盘摩擦损失的方法，为相关技术人员提供参考，以求提高这类泵的效率。Abstract：Themechanicallossofthelow-speedcentrifu

2、galpumpismainlythelossofthediscfriction,andthelowertherotationalspeed,thegreaterthefrictionlossofthedisc.Therefore,inordertoimprovetheefficiencyofthelow-speedcentrifugalpump,oneofthemaintasksistoreducethediscfrictionloss.Alargenumberofliteraturesonthereductionofthefrictionlossofthecentrifugalpu

3、mpswithlowspecificspeedarewidelycollected.Themethodsareanalyzed,sortedandsummarized,andsomecommonlyusedmethodstoreducethefrictionlossofthelowspeedcentrifugalpumpsaresummarized.Fortherelevanttechnicalpersonneltoprovidereferenceinordertoimprovetheefficiencyofsuchpumps.Keywords：Lowspecificspeed；Ce

4、ntrifugalpump；Discfrictionloss1刖s低比转速离心泵结构上最大的特点就是叶轮外径较大，叶轮旋转时，其盖板外侧及外缘与介质摩擦引起的损失，称为圆盘摩擦损失，该损失是低比转速离心泵效率低的主要原因。因此，为了提高低比转速离心泵效率，主要措施就是减小圆盘摩擦损失。2减小圆盘摩擦损失的方法2.1减小叶轮外径D2大量国内外研究人员提出的圆盘摩擦损失的计算公式，所有公式表明，圆盘摩擦损失与叶轮外径D2成正比，故最直接的方法即为减小叶轮外径D2[1]o叶轮外径D2通常由式（1）确定：A=—Q/r2tan岛岛丿其中：u…泵的转速%…叶轮出口绝对速度的轴向分量匚…无穷叶片数

5、下的理论扬程T…叶轮进口圆周速度血…叶轮进口绝对速度的圆周分量卩2…叶片出口角2.1.1增大叶片出口角卩2市式（1）可知，若保证其他参数不变时，叶片出口角卩2越大，叶轮外径D2越小，则与D2成正比的圆盘摩擦损失也越小。但卩2的过分增加也会对水泵的性能产生影响。02过大，会使叶片间流道弯曲严重，增加水力损失，扬程一流量曲线易出现驼峰，同时还易引起过载现象。卩2的选取应与叶轮其他几何参数综合考虑。下面是统计大量优秀模型泵卩2的选用情况，给岀了p2在一定比转速范围内的推荐值，见表（1）表102推荐值[2]23〜3031〜4041—5051—6061〜7038。〜40。35。~38。32。〜

6、36。30。〜34。28。〜32。25。〜30。2.1.2增大叶片出口宽度b2泵的理论扬程一般由式（2）计算：（设九(2)式中:ko—Stodola滑移系数弘…容积效率3…叶片岀口排挤系数皿…理论扬程5…叶轮出口圆周速度由式（2）可知，当达到同样的理论扬程时，b2增大，则D2减小,进而减小圆盘摩擦损失。同时，b2增加后，也有利于叶轮的铸造。中外研究人员先后统计给出了适用于低比转速离心泵叶片出口宽度的计算公式，具体公式可参阅文献[3][4]O但b2的计算公式并不是唯一的，应综合考虑泵的其他几何参数及应用场合等因素，选取合理的叶片出口宽度。2.2减小圆盘摩擦损失的实验研究在叶轮与泵体组成

7、的间隙流场中插入一自由旋转圆盘的方法，来降低泵的圆盘摩擦损失。实验结果表明，在插入圆盘前，叶轮转速、叶轮与泵体间轴向间距增大会增加圆盘摩擦损失；在间隙流场中插入圆盘后，作用在叶轮的圆盘摩擦损失明显减小。同时实验表明，随插入盘与叶轮距离减小，降阻效果增强；当插入盘直径与叶轮外径相同时,具有明显降阻效果，减小插入盘直径会使降阻效果减弱，甚至增加圆盘摩擦损失［5］。2.3制造加工及工艺方面的改进措施2.3.1提高过流部件的表面粗糙度表面粗糙度也是另一个影响圆盘摩