武汉理工大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件）第四章 旋涡泵（4.1）旋涡泵的工作原理

第四章 旋涡泵

第四章 旋涡泵

第一节 旋涡泵的工作原理

➢第一节 ➢旋涡泵的工作原理

4-1-1闭式旋涡泵 结构如图所示3 闭式叶轮(有 20~60个径向 短叶片) 闭式叶轮-指其 坐 叶片部分设有中 间隔板 泵体和泵盖以小 间隙紧贴叶轮, 形成等截面的环 c形流道4

4-1-1 闭式旋涡泵 ➢ 结构如图所示 ➢ 闭式叶轮（有 20～60个径向 短叶片） ➢ 闭式叶轮-指其 叶片部分设有中 间隔板 ➢ 泵体和泵盖以小 间隙紧贴叶轮， 形成等截面的环 形流道4

4-1-1闭式旋涡泵 6 流道占大半圆周 两端顺径向外延 形成吸、排口 A >隔舌6将流道吸 排隔开 这种两端(或 端)直通吸、排 口的流道称为开 式流道 >闭式旋涡泵必须 配用开式流道

4-1-1 闭式旋涡泵 ➢ 流道占大半圆周 ➢ 两端顺径向外延 形成吸、排口 ➢ 隔舌6将流道吸、 排隔开 ➢ 这种两端(或一 端)直通吸、排 口的流道称为开 式流道 ➢ 闭式旋涡泵必须 配用开式流道

4-1-1闭式旋涡泵 叶轮回转时,液体一起回转, 生离心力 纵向旋涡 叶轮中液体的u要比流道中的u大, 甩出,进人流道 迫使流道中液体向心流动,再, 叶片根部进入叶间 液体运动轨迹 是绕泵轴的圆周运动和纵向旋涡的叠加 对泵壳,它是一秒前进的螺旋线 对叶轮,则是后退的螺旋线 波体东沿将道到进后从排次排出为取能量,如同多

4-1-1 闭式旋涡泵 ➢ 当叶轮回转时，液体一起回转， 产生离心力 ➢ 纵向旋涡 ➢ 叶轮中液体的u要比流道中的u大， 甩出，进人流道 ➢ 迫使流道中液体向心流动，再从 叶片根部进入叶间 ➢液体运动轨迹 ➢是绕泵轴的圆周运动和纵向旋涡的叠加 ➢对泵壳，它是一种前进的螺旋线 ➢对叶轮，则是后退的螺旋线 ➢液体在沿整个流道前进时，多次进入叶间获取能量，如同多 级离心泵一样，直到最后从排出口排出为止

4-1-1闭式旋涡泵 依靠纵向旋涡的作用来传递能量 纵向旋涡越强,液体进入叶轮的次数越多,H越高 纵向旋涡的强弱取决于 叶轮内液体和流道内液体的离心力之差 受纵向旋涡流动阻力影响,与叶片和流道形状及叶片数有关 下图为叶轮的各种截面以及叶片的形状 叶片的倾斜角度和方向不同,泵特性曲线形状埠不同 臣器熙3感巛B (b) 、C

4-1-1 闭式旋涡泵 ➢ 依靠纵向旋涡的作用来传递能量 ➢ 纵向旋涡越强，液体进入叶轮的次数越多，H越高 ➢ 纵向旋涡的强弱取决于 ➢ 叶轮内液体和流道内液体的离心力之差 ➢ 受纵向旋涡流动阻力影响，与叶片和流道形状及叶片数有关。 ➢ 下图为叶轮的各种截面以及叶片的形状 ➢ 叶片的倾斜角度和方向不同，泵特性曲线形状也不同

4-1-1闭式旋涡泵 下图给出了闭式旋涡泵流道的各种截面的形状。 流道截面为矩形时,纵向旋涡的流阻较大,H和效率相 对较低,但Q较大 流道为半圆形断面时,H和效率相对较高,但Q较小 分圆)(圆 (b)

4-1-1 闭式旋涡泵 ➢ 下图给出了闭式旋涡泵流道的各种截面的形状。 ➢ 流道截面为矩形时，纵向旋涡的流阻较大，H和效率相 对较低，但Q较大 ➢ 流道为半圆形断面时，H和效率相对较高，但Q较小

4-1-1闭式旋涡泵 闭式旋涡泵效率较高,可达35%-45% 液流是从叶轮外缘进人叶间 >该处u较大 >液流情况复杂 >速度分布不均 >故闭式旋涡泵汽蚀性能差,汽蚀余量必须大一些 泵吸入气体时 p小,会聚集在叶片的根部 在流道出口不易排出,又经过隔舌被带回吸人端 故一般不能抽送气液混合物,也无自吸能力 要使其能够自吸 >必须在排出端设气液分离室 并设回液口使液体能在排岀端挤人叶片根部驱赶气体 闭式旋涡泵多为单级或二级

4-1-1 闭式旋涡泵 ➢ 闭式旋涡泵效率较高，可达35％一45％ ➢ 液流是从叶轮外缘进人叶间 ➢ 该处u较大 ➢ 液流情况复杂 ➢ 速度分布不均 ➢ 故闭式旋涡泵汽蚀性能差，汽蚀余量必须大一些 ➢ 泵吸入气体时 ➢ ρ小，会聚集在叶片的根部 ➢ 在流道出口不易排出，又经过隔舌被带回吸人端 ➢ 故一般不能抽送气液混合物，也无自吸能力 ➢ 要使其能够自吸 ➢ 必须在排出端设气液分离室 ➢ 并设回液口使液体能在排出端挤人叶片根部驱赶气体 ➢ 闭式旋涡泵多为单级或二级

4-1-2开式旋涡泵 舍 3 (a)带闭式流道 b)带向心开式流道 (c)带开式流道及附加辅助闭式流道 开式叶轮叶片不带间隔板 >闭式流道-流道两端不直接通吸、排口 泵的吸、排口是开在靠叶片根部处 ,液流进入叶片的u较小,汽蚀性能比闭式好

4-1-2 开式旋涡泵 ➢ 开式叶轮-叶片不带间隔板 ➢ 闭式流道-流道两端不直接通吸、排口 ➢ 泵的吸、排口是开在靠叶片根部处 ➢ 液流进入叶片的u较小，汽蚀性能比闭式好

4-1-2开式旋涡泵 >只要将吸、排口朝上安装 就有自吸能力 在流道始,液体甩人流道, 叶间形成真空,气体吸人 随着叶轮回转,流体压力变 大,越近排出口压力越大 气体密度小,被压缩在叶片 根部,不断缩小 排出口开在流道尽头并靠近 叶片的根部 气图水 当液体到流道尽头时,会急 剧变为向心方向流人叶间, 将气体从排出口挤出

4-1-2 开式旋涡泵 ➢ 只要将吸、排口朝上安装， 就有自吸能力 ➢ 在流道始，液体甩人流道， 叶间形成真空，气体吸人 ➢ 随着叶轮回转，流体压力变 大，越近排出口压力越大 ➢ 气体密度小，被压缩在叶片 根部，V不断缩小 ➢ 排出口开在流道尽头并靠近 叶片的根部 ➢ 当液体到流道尽头时，会急 剧变为向心方向流人叶间， 将气体从排出口挤出