旋渦泵的工作原理分類

旋渦泵的工作原理分類

　　旋渦泵雖屬于葉片式機(jī)械的范疇，但其工作過程、結(jié)構(gòu)以及特性曲線的形狀等與離心泵和其他類型泵都不太相同。由于對其工作原理的解釋不同，所以名稱上也各異。其工原理歸納起來可以分為兩大類：一是摩擦紊流原理，二是動量變換原理。

　　1.摩擦紊流原理

　　該原理認(rèn)為葉輪的作用相當(dāng)于一粗糙的圓盤，通過葉輪粗糙表面與流道內(nèi)的液體的相對運(yùn)動產(chǎn)生摩擦力，從而把原動機(jī)的能量傳遞給流道內(nèi)的液體。

　　葉輪對于液體的摩擦切應(yīng)力越大，泵體阻止液體的摩擦力越小。則泵的全揚(yáng)程越高。摩擦切應(yīng)力依葉片數(shù)及形狀等不同。葉輪與液體相對速度越增大，則摩擦切應(yīng)力值越大。流量若減少，流速即降低．兇與以圓周速度運(yùn)動的葉輪的相對速度相比變大了，所以揚(yáng)程增高。另一方面摩擦切應(yīng)力隨著與液體的相對速度越增大，其值也變大，兇此液體的流速減小后，其與固壁的摩擦力也變小，而揚(yáng)程增高。即旋渦泵流量越減小，揚(yáng)程越增高，而流量越增大．揚(yáng)程越降低。

　　2.動量交換原理

　　動量交換原理認(rèn)為泵的抽吸作用主要是由于泵體內(nèi)的一部分液體從葉輪半徑較小處，以較小的角動最進(jìn)入葉片間流道．在離心力的作用下，在半徑較大的葉片處，以較大的角動量進(jìn)入泵體流道，與流道中的液體發(fā)生激烈的碰撞，以進(jìn)行動量交換，從而保持流道內(nèi)的壓力梯度。這種通過動量交換而傳遞能量的過程，在整個流道內(nèi)要重復(fù)多次，因此．旋渦泵具有其他葉片泵所不可能達(dá)到的高揚(yáng)程。

　　根據(jù)以上所述．認(rèn)為當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，進(jìn)入葉輪葉片間的液體，受葉片的推動，與葉輪一起運(yùn)動，因而其圓周分速度可認(rèn)為與葉輪的網(wǎng)周速度相等。同時，伴隨著圓周運(yùn)動，總有離心力產(chǎn)生，離心力的大小與圓周速度的平方成正比。顯然，由于葉片間的液體與泵流道內(nèi)液體的網(wǎng)周速度不同，作用在泵的流道巾液體質(zhì)點(diǎn)的離心力和作用在葉輪葉片間液體質(zhì)點(diǎn)的離心力是不同的，所以立軸面內(nèi)就形成了環(huán)形運(yùn)動。其矢量方向垂直于軸面，指向沿流道的網(wǎng)周方向。這一環(huán)形運(yùn)動稱為縱向旋渦。

　　液體質(zhì)點(diǎn)在從葉輪葉片間的流道流出后進(jìn)入泵的流道中，將一部分動量傳遞給流道中的液流。這樣就給流體一個沿葉輪旋轉(zhuǎn)方向的沖量。同時，有一部分能量較低的液體又補(bǔ)充進(jìn)入葉輪。

　　縱向旋渦的存在是旋渦泵十分重要的現(xiàn)象，也是它區(qū)別于其他類型葉片泵工作過程的一個重要原因?？v向旋渦及徑向旋渦是旋渦泵的重要流動特征。

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