力士樂葉片泵與風(fēng)機(jī)的基本理論

一般力士樂葉片泵在機(jī)器上使用的時(shí)候，力士樂葉片泵與風(fēng)機(jī)的基本理論討論泵與風(fēng)機(jī)的原理和性能，就是要研究流體在泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)的流動規(guī)律，從而找出流體流動與各過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）性能。今天澳托士就給大家說一說力士樂葉片泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)各過流部件的對比情況如下：

一、力士樂葉片泵葉片式

泵與風(fēng)機(jī) 過流部件 工作特點(diǎn) 作用 運(yùn)動情況 分析和研究

吸入室 固定不動 將流體引向工作葉輪 相對簡單 比較容易

葉輪 旋 轉(zhuǎn) 完成轉(zhuǎn)換能量 比較復(fù)雜 較為困難

壓出室 固定不動 將流體引向壓出管路 相對簡單 比較容易

由上表不難看出，欲開展對力士樂葉片泵與風(fēng)機(jī)的基本理論的研究工作，應(yīng)將主要精力集中于流體在葉輪流道內(nèi)流動規(guī)律的研究上。

§1-1流體在葉輪內(nèi)的流動分析

二、流體在離心式葉輪內(nèi)的流動分析

（一）葉輪流道投影圖及其流動分析假設(shè)

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）示出了葉輪前后蓋板的形狀；圖中右面的部分（先不看過o點(diǎn)的ⅰ、ⅱ…線）

圖 1-1葉輪的軸面投影圖、平面投影圖和軸面截線圖

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(zhuǎn)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ⅰ、ⅱ…線的軸面與葉輪葉片的一組交線（為了敘述方便，設(shè)葉片為無限薄）用旋轉(zhuǎn)投影法投影到鉛垂的軸面oo’上，再將其投影到左圖上，可得到與這組交線形狀完全一樣的軸面投影線（如左圖上前、后蓋板間的連線所示），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(dá)出離心式葉輪的幾何形狀，在模型制造及將引進(jìn)設(shè)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單地畫成如圖1-2所示的樣子。

2、流動分析假設(shè)

由于流體在葉輪內(nèi)流動相當(dāng)復(fù)雜，為了分析其流動規(guī)律，常作如下假設(shè)：

（1）葉輪中的葉片為無限多無限薄，即認(rèn)為葉輪的葉片是一些無厚度的骨線（或稱型線）。受葉片型線的約束，流體微團(tuán)的運(yùn)動軌跡完全與葉片型線相重合。

（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不均勻而帶來的葉輪內(nèi)的流動損失。

（3）流動為穩(wěn)定流，即流動不隨時(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?yàn)橐后w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(jì)。

（5）流體在葉輪內(nèi)的流動是軸對稱的流動。即認(rèn)為在同一半徑的圓周上，流體微團(tuán)有相同大小的速度。就是說，每一層流面（流面是流線繞葉輪軸心線旋轉(zhuǎn)一周所形成的面）上的流線形狀完全相同，因而，每層流面只需研究一條流線即可。

三、葉輪內(nèi)流體的運(yùn)動及其速度三角形

1、葉輪內(nèi)流體的運(yùn)動及其速度三角形

葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，流體一方面和葉輪一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即牽連運(yùn)動，其速度稱為牽連速度，用 表示；同時(shí)又在葉輪流道中沿葉片向外流動，即相對運(yùn)動，其速度稱為相對速度，用 表示。因此，流體在葉輪內(nèi)的運(yùn)動是一種復(fù)合運(yùn)動，即絕對運(yùn)動，其速度稱為絕對速度，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。