泵与风机的叶轮理论-离心式泵与风机叶轮理论

离心式泵与风机的基本方程式一、基本方程式1、假设推导条件：叶轮的叶片数为无限多，叶片厚度为无限薄通过叶轮的流体为理想不可压缩流体；且为定常流动一、基本方程式

2、方程的形式HT∞——单位重量理想不可压缩流体通过理想叶轮时获得的能头，称为理论扬程，单位Nm/NPT∞——单位体积理想不可压缩流体通过理想叶轮时获得的能头，称为理论全压,单位Pa下标：T—理想流体，∞—理想叶轮（叶片数量无穷多）一、基本方程式

3.基本方程式的另一表达形式对于速度三角形，利用余弦定理动能增量：压能增量：理论能头：二、基本方程式分析

1.HT∞、pT∞的特点：HT∞的大小仅取决于流体在叶轮进口、出口处的运动速度，即取决于叶轮的结构、尺寸和转速等因素，而与流体的密度无关pT∞是以单位体积流体为获能的计量，故其与流体的密度有关二、基本方程式分析

2.提高HT∞与pT∞的途径加大D2，减小D1、增大v2u∞、减小v1u∞、提高转速等，都可以提高理论能头；而v2u∞、v1u∞与叶轮叶片的进出口安装角β1y、β2y有关增大转速来提高能头是目前的主要方法减小u1v1u∞也可提高理论能头。采用流体径向进入叶轮（α1∞=90°），则此时的v1u∞=0，理论扬程达到最大，即二、基本方程式分析

3.预旋的存在及其对理论扬程的影响预旋的概念：流体进入叶轮之前，在吸入室内由轴向流动转变为螺旋推进的旋转运动称为预旋或先期旋绕预旋对HT∞的影响——正预旋：，减小负预旋：，增大三、基本方程式修正

1、实际叶轮对理论能头影响的修正影响：流体在实际叶轮中流动，由于惯性，叶道内的流体会出现和叶轮旋转方向相反的轴向涡流修正方法：引用滑移系数k离心泵离心风机三、基本方程式修正2、实际流体对理论能头影响的修正影响：实际流体通过叶轮时存在阻力损失，必有流动机械能的减少结论：泵与风机能头会下降，即修正方法：引入流动效率流体在离心叶轮中的运动及速度三角形一、流体在离心式叶轮中的运动分析

定义分析流体在叶轮内的运动的目的——流体通过旋转叶轮的流量和获得的能量与流体在叶轮中的运动状况有关流体在叶轮内的运动（a）圆周运动（b）相对运动c）绝对运动一、流体在离心式叶轮中的运动分析

1、叶道内任意半径r处流体质点的运动：牵连运动：流体质点随叶轮一起作圆周运动，用圆周速度表示相对运动：流体质点沿叶轮叶道的运动，用相对速度表示绝对运动：叶轮中的流体质点相对泵壳的运动，用绝对速度表示2、绝对速度与圆周速度和相对速度关系式为流体在叶轮内的运动（a）圆周运动（b）相对运动c）绝对运动二、速度三角形

1、概念：由流体在叶轮内运动的三种速度向量组成的三角形2、引入目的：将物理问题转换为数学分析的简便方法。速度三角形是研究流体在旋转叶轮中获能、参数变化、流量等定量计算的工具二、速度三角形

3、有关概念：绝对速度的径向分速度和圆周分速度流动角：与的反向夹角，β叶片安装角：叶片切线与圆周速度反方向之间的夹角，βy叶片进出口处的速度三角形（理论分析的实际对象）三、理论流量

1、概念——流体通过泵与风机叶轮的实际流量，用“qvT”表示2、计算设叶轮半径为r处的叶道宽度为b，叶轮进出口处的半径和叶道宽度分别为r1、r2和b1、b2式中：qvT—理论流量（