關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程和改善吸水性能，大多數離心泵在水流進入葉片時，使a1=90°，也即Clu=0，此時，基本方程式可寫成：

　　HT=u2C2u/g

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

　　基本方程式在推導過程中，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，離心泵的理論揚程與液體的密度無關，其解釋理由是：液體在一定轉速下所受的離心力與液體的質量，也就是它的密度有關，但液體受離心力作用而獲得的揚程，相當于離心力所造成的壓強，除以液體的ρg這樣，ρg對揚程的影響便消除了。然而，當輸送不同密度的液體時，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，當輸送液體的ρ不同，而理論揚程HT相同時，原動機所須供給的功率消耗是*不相同的。

　　在上述推導基本方程式時，曾作了3點假定，現分述并修正如下：

　　假定1關于液體是恒定流問題。當葉輪轉速不變時，葉輪外的運動可以認為是恒定的。在立式自吸泵開動一定時間以后，外界使用條件不變時，這一條假定基本上可以認為是能滿足的。

　　假定2關于葉槽中，液流均勻一致，葉輪同半徑處液流的同名速度相等問題。這在實際應用中是有差異的。實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。當葉輪轉動時，葉槽內水流的慣性，反抗水流本身被葉槽帶著旋轉，趨向于保持水流的原來位置，因而相對于葉槽產生了“反旋現象”。圖(b)所示，為水流在封閉葉槽中的反旋現象。

　　圖(a)表示無反旋晴況下的流速分布。泵運轉中，葉槽內的實際相對速度將等于圖(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。這與葉輪內葉片迎水面的壓力高于背水面的事實是相符合的，而與葉輪內水流運動均勻一致的假定是相矛盾的。因此，泵葉槽中流速的實際分布是不均勻的，如圖(d)所示。在實際應用中需要進行專門的計算來修正。修正后的理論揚程為日魯，它與理論揚程日T之間關系為

　　HT’=HT/(1+P)(式中P為修正系數，由經驗公式確定)。

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

　　H=ηhHT’=ηhHT/(1+p)

　　式中 ηh-水力效率(%);

　　p-修正系數。

　　綜上所述，我們已推導和討論了多級離心泵的基本方程式，知道了葉輪中水流的運動情況以及離心泵的實際揚程(口。=90。)小于其理論揚程。