關(guān)于立式自吸泵基本方程式的修正

 　　為了提高立式自吸泵的揚(yáng)程和改善吸水性能，大多數(shù)離心泵在水流進(jìn)入葉片時(shí)，使a1=90°，也即Clu=0，此時(shí)，基本方程式可寫成：

　　HT=u2C2u/g

　　由上式可知，為了獲得正值揚(yáng)程(HT>0)，必須使a2<90°，a2愈小，泵的理論揚(yáng)程愈大。在實(shí)際應(yīng)用中，水泵廠一般選用a2=6°～15°左右。

　　基本方程式在推導(dǎo)過程中，液體的密度ρ并沒起作用而被消掉的，因此，該方程可適用于各種理想流體。這表明，離心泵的理論揚(yáng)程與液體的密度無關(guān)，其解釋理由是：液體在一定轉(zhuǎn)速下所受的離心力與液體的質(zhì)量，也就是它的密度有關(guān)，但液體受離心力作用而獲得的揚(yáng)程，相當(dāng)于離心力所造成的壓強(qiáng)，除以液體的ρg這樣，ρg對(duì)揚(yáng)程的影響便消除了。然而，當(dāng)輸送不同密度的液體時(shí)，泵所消耗的功率將是不同的。液體密度越大，泵消耗的功率也越大。因此，當(dāng)輸送液體的ρ不同，而理論揚(yáng)程HT相同時(shí)，原動(dòng)機(jī)所須供給的功率消耗是*不相同的。

　　在上述推導(dǎo)基本方程式時(shí)，曾作了3點(diǎn)假定，現(xiàn)分述并修正如下：

　　假定1關(guān)于液體是恒定流問題。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速不變時(shí)，葉輪外的運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是恒定的。在立式自吸泵開動(dòng)一定時(shí)間以后，外界使用條件不變時(shí)，這一條假定基本上可以認(rèn)為是能滿足的。

　　假定2關(guān)于葉槽中，液流均勻一致，葉輪同半徑處液流的同名速度相等問題。這在實(shí)際應(yīng)用中是有差異的。實(shí)際泵的葉輪葉片一般為2～l2片左右，在葉槽中，水流具有某種程度的自由。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉槽內(nèi)水流的慣性，反抗水流本身被葉槽帶著旋轉(zhuǎn)，趨向于保持水流的原來位置，因而相對(duì)于葉槽產(chǎn)生了“反旋現(xiàn)象”。圖(b)所示，為水流在封閉葉槽中的反旋現(xiàn)象。

　　圖(a)表示無反旋晴況下的流速分布。泵運(yùn)轉(zhuǎn)中，葉槽內(nèi)的實(shí)際相對(duì)速度將等于圖(a)與圖(b)所示的速度之疊加，如圖(c)所示。

　　由上圖可以看出，由于反旋，靠近葉片背水面的地方，流速提高壓力降低。靠近葉片迎水面的地方，流速降低壓力升高。這與葉輪內(nèi)葉片迎水面的壓力高于背水面的事實(shí)是相符合的，而與葉輪內(nèi)水流運(yùn)動(dòng)均勻一致的假定是相矛盾的。因此，泵葉槽中流速的實(shí)際分布是不均勻的，如圖(d)所示。在實(shí)際應(yīng)用中需要進(jìn)行專門的計(jì)算來修正。修正后的理論揚(yáng)程為日魯，它與理論揚(yáng)程日T之間關(guān)系為

　　HT’=HT/(1+P)(式中P為修正系數(shù)，由經(jīng)驗(yàn)公式確定)。

　　假定3關(guān)于理想液體的問題。由于泵站抽升的是實(shí)際液體(如江河中的水)，在泵殼內(nèi)有水力損耗(包括葉輪進(jìn)、出15的沖擊，葉槽中的紊動(dòng)，彎道和摩阻損失等)，因此，泵的實(shí)際揚(yáng)程(日)值，將永遠(yuǎn)小于其理論揚(yáng)程值。泵的實(shí)際揚(yáng)程可用下式表示：

　　H=ηhHT’=ηhHT/(1+p)

　　式中 ηh-水力效率(%);

　　p-修正系數(shù)。

　　綜上所述，我們已推導(dǎo)和討論了多級(jí)離心泵的基本方程式，知道了葉輪中水流的運(yùn)動(dòng)情況以及離心泵的實(shí)際揚(yáng)程(口。=90。)小于其理論揚(yáng)程。