力士樂(lè )葉片泵與風(fēng)機的基本理論

一般力士樂(lè )葉片泵在機器上使用的時(shí)候，力士樂(lè )葉片泵與風(fēng)機的基本理論討論泵與風(fēng)機的原理和性能，就是要研究流體在泵與風(fēng)機內的流動(dòng)規律，從而找出流體流動(dòng)與各過(guò)流部件幾何形狀之間的關(guān)系，確定適宜的流道形狀，以便獲得符合要求的水力（氣動(dòng)）性能。今天澳托士就給大家說(shuō)一說(shuō)力士樂(lè )葉片泵與風(fēng)機內各過(guò)流部件的對比情況如下：

一、力士樂(lè )葉片泵葉片式

泵與風(fēng)機 過(guò)流部件 工作特點(diǎn) 作用 運動(dòng)情況 分析和研究

吸入室 固定不動(dòng) 將流體引向工作葉輪 相對簡(jiǎn)單 比較容易

葉輪 旋 轉 完成轉換能量 比較復雜 較為困難

壓出室 固定不動(dòng) 將流體引向壓出管路 相對簡(jiǎn)單 比較容易

由上表不難看出，欲開(kāi)展對力士樂(lè )葉片泵與風(fēng)機的基本理論的研究工作，應將主要精力集中于流體在葉輪流道內流動(dòng)規律的研究上。

§1-1流體在葉輪內的流動(dòng)分析

二、流體在離心式葉輪內的流動(dòng)分析

（一）葉輪流道投影圖及其流動(dòng)分析假設

1、葉輪流道投影圖

圖1-1所示為某離心式葉輪的流道投影圖。圖中左面的部分（先不看前、后蓋板間的連線(xiàn)）示出了葉輪前后蓋板的形狀；圖中右面的部分（先不看過(guò)o點(diǎn)的ⅰ、ⅱ…線(xiàn)）

圖 1-1葉輪的軸面投影圖、平面投影圖和軸面截線(xiàn)圖

1——前蓋板；2——后蓋板；3——葉片；4、5——葉片進(jìn)口、出口

為切割掉前蓋板后得到的葉輪的平面投影圖，可看到葉片曲面的平面投影圖。為了能看到葉片的曲面形狀，常附之以軸面（又稱(chēng)子午面）投影圖。

葉輪的軸面投影圖是指將葉輪葉片上的一系列點(diǎn)用旋轉投影法投影到同一個(gè)軸面上而得到的圖。作法是：先將右圖上過(guò)ⅰ、ⅱ…線(xiàn)的軸面與葉輪葉片的一組交線(xiàn)（為了敘述方便，設葉片為無(wú)限?。┯眯D投影法投影到鉛垂的軸面oo’上，再將其投影到左圖上，可得到與這組交線(xiàn)形狀完全一樣的軸面投影線(xiàn)（如左圖上前、后蓋板間的連線(xiàn)所示），即葉輪的軸面投影圖。

葉輪的軸面投影圖和平面投影圖可以清楚地表達出離心式葉輪的幾何形狀，在模型制造及將引進(jìn)設備國產(chǎn)化方面具有重要的實(shí)際意義和使用價(jià)值。為了敘述和分析方便，通常只是將葉輪的軸面投影圖和平面投影圖簡(jiǎn)單地畫(huà)成如圖1-2所示的樣子。

2、流動(dòng)分析假設

由于流體在葉輪內流動(dòng)相當復雜，為了分析其流動(dòng)規律，常作如下假設：

（1）葉輪中的葉片為無(wú)限多無(wú)限薄，即認為葉輪的葉片是一些無(wú)厚度的骨線(xiàn)（或稱(chēng)型線(xiàn)）。受葉片型線(xiàn)的約束，流體微團的運動(dòng)軌跡完全與葉片型線(xiàn)相重合。

（2）流體為理想流體，即忽略了流體的粘性。因此可暫不考慮由于粘性使速度場(chǎng)不均勻而帶來(lái)的葉輪內的流動(dòng)損失。

（3）流動(dòng)為穩定流，即流動(dòng)不隨時(shí)間變化。

（4）流體是不可壓縮的，這一點(diǎn)和實(shí)際情況差別不大，因為液體在很大壓差下體積變化甚微，而氣體在壓差很小時(shí)體積變化也常忽略不計。

（5）流體在葉輪內的流動(dòng)是軸對稱(chēng)的流動(dòng)。即認為在同一半徑的圓周上，流體微團有相同大小的速度。就是說(shuō)，每一層流面（流面是流線(xiàn)繞葉輪軸心線(xiàn)旋轉一周所形成的面）上的流線(xiàn)形狀完全相同，因而，每層流面只需研究一條流線(xiàn)即可。

三、葉輪內流體的運動(dòng)及其速度三角形

1、葉輪內流體的運動(dòng)及其速度三角形

葉輪旋轉時(shí)，流體一方面和葉輪一起作旋轉運動(dòng)，即牽連運動(dòng)，其速度稱(chēng)為牽連速度，用 表示；同時(shí)又在葉輪流道中沿葉片向外流動(dòng)，即相對運動(dòng)，其速度稱(chēng)為相對速度，用 表示。因此，流體在葉輪內的運動(dòng)是一種復合運動(dòng)，即絕對運動(dòng)，其速度稱(chēng)為絕對速度，用 如圖1-3所示。由于速度是矢量，所以絕對速度 等于牽連速度 和相對速度 的矢量和。