变流恒压泵的恒压原理

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，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 = + 该

2、矢量关系式可以形象地用速度三角形来表示。 v2 2 vr2 2 2 u2 vu2 v2 u2D2vr2 2 vu2 2D1 2在速度三角形中，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，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 （u2v2uu1v1u） gHT：流体从叶轮中获得的扬程。g ：重

3、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v1uv1cos1 ，1=0，v1u= 0，因此方程式为：u2v2uHT= g nD22、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

4、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,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，vu2u2vr2ctg2，代入上式u 2 HT = （u2vr2ctg2） g 设叶轮的出

5、口面积为A2，则叶轮在工作时输出的流量QT为 QTvr2 A2，代入上式u 2 QT HT = （u2 ctg2） g A2分析以上关系式，当转速一定时，u 2 、g 、A2、 2均为常数，下面分三种情况进行分析：（1）当2900时，叶轮为后后向式，ctg20，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， u 22当QT= 0时，HT = ，其速度三角形为： g v2 w2 vr2 2 2 u2 vu2（2）当2900时，叶轮为前向式，ctg20，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2900时，叶轮为径向式，ctg20，泵的扬程为其速度三角形为：v2 w

6、2 vr2 v2 w2 vr2 2 2 u2 vu2 vu2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， nD2u 22 因为u2 ，且n和 D2都为恒定值，所以HT = 只与60g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HT29002900u 222900g QT 900当QT w2w2 v2v2 vu2= vu2= u2 1 1 vu22HT = u 2 vu2 = u 2 vu2 = g g g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