离心泵蜗壳结构参数对泵性能的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com(至)，—2f，钐离心泵蜗壳结构参数对泵性能的影响郭__。。。自。-_杰-一。任__-____．_一景思睿丁一弓JI．3(西安交大流'体力学教研室)摘要：用试验研究了改变IS，0—32—125离心泵蜗壳截面的形状，大小以及蜗壳隔舌的间隙大小等结构参数耐泵性能的影响．本项研究结果有助于低比转数中小型离心泵的设计与改进．C==主题词：塑墨鱼踅究够的效率低n8％，但最高效率⋯又比梨形截蜗壳截面形状对泵性能的影响面的泵高1．2％．以上对比试验说明，对低比转数的中小型泵来说，采用矩形或梨形蜗壳截面蜗壳是按自由

2、流动的规律设计的．蜗壳截形状对泵的水力性能影响不犬。文献[1]也指面形状有矩形、梨形、梯形和圆形等(图1)。出蜗壳截面形状对流动的影响不太大，因此采在这些截面中，从结构和制造来看矩形的最简用何种截面形状的蜗壳，可根据泵的结构和制单，但矩形蜗壳径向尺寸较大；梨形的则刚好相造上的方便来考虑．反；梯形的介于这两者之间．关于蜗壳截面结构表l矩形与梨形蜗壳截面泵的性能比较形状对离心泵水力性能的影响，作者对矩形和梨形截面的蜗壳进行了对比试验．试验中采用＼参数设计点mu同一叶轮，保持蜗壳截面积、进口宽度b基圆蜗壳＼QH截面形状＼(m3／h)Im)(％)【％)直

3、径D，和蜗壳外壁径向尺寸咫不变。试验获矩形I2．276626&2得的设计点参数与最高效率列于表1。由表1梨形l2．7266767看出，矩形截面泵的设计点效事比梨形截面泵2隔舌间隙对泵性能的影响蜗壳隔舌与叶轮外径之问的间隙尺寸对泵2的设计比较重要。离心泵叶片数较少，因此叶片载荷较大，叶轮出口处液流周向的不均匀性严重．如选取的隔舌间隙太小，则可能在隔舌处发生汽蚀，使泵的效率降低并伴随着噪声和振动增大；如适当增大隔舌间隙，可使叶轮周3向液流的不均匀性减弱，降低泵的噪声和振动，并使泵的效率有所提高；但过份地增大隔舌间囤l蜗壳截面形状隙，除了增大泵壳的径向

4、尺寸外，在间隙处会出(1j梯形[2)圆形；(3j梨形；(4J矩形现旋转的液流环，并消耗一定的能量，使泵的效．水泵技术l993．i一19—维普资讯http://www.cqvip.com表2隔舌间隙对泵性能的影响设计点最高效率点DQQH(％)(Ⅱh](m)(％)(m'／h：(m)(％)n412．8l204863415371913654t．612'972O8365．31556l9．5365．44412．652O．766．2156619．46682下降。作者在IS50—31—125离心泵上进行了F隔舌间隙对泵性能的对比试验。试验采用同一FⅢ叶轮，在保证

5、蜗壳截面大小与形状、流动角，不变的情况下，设计了蜗壳隔舌相对间隙／D：分别为04％、1．6％和4．4％三种不同间隙蜗囤2喉都截面F及隔舌长度变化位置壳，井进行了对比试验，其性能列于表2。从表扬程却主要取决于蜗壳中的水力损失，增太蜗2中看出，隔舌相对间隙6／D2=4．4％时，泵的壳喉部面积，流量增大时水力损失相对较小，可设计点效率和最高效率都最高；隔舌相对间隙使泵的最高效率点偏向大流量，同时扬程曲线减至／D2=0．4％时，泵的设计点效率和最高趋于平坦；减小蜗壳喉部面积，在减小流量时水效率分别下降2．8％。试验证明对低比转数的力损失较小，使泵的最高效

6、率点偏向小流量，同中小型泵，隔舌相对间隙／D=1．6％～4,4％时使扬程曲线趋于陡峭。因此改变蜗壳的喉部之间，即D3：DL03～1．09)之间可获得较高面积可以改变扬程曲线的形状和最高效率点的的效率，而且在该范围内选取较大的隔舌间隙，位置。而且用改变喉部面积来改变泵的性能，泵的效率较高。此试验结果与文献[2]给出的要比用改变叶轮结构参数来改变泵的性能更敏选取范围D，=D1．03、一1．05)相比较，所不同感些．的是试验证明D还可以选取更大的值，直至取作者在轴面投影图上分别把蜗壳宽度bD，1．09D：仍能获得较高的效率．分析其原加宽和切割隔舌长度来

7、改变蜗壳喉部面积，在因，这可能是由于近十年来普通离心泵的设计此基础上进行了对比试验。表’3为在轴面投(如IS和IB，都选用较大的叶片出口角影图上把蜗壳宽度b加宽前后的试验性能。率试验用泵的叶片出口角=35。。较大的叶试验是在剖分式特殊结构的矩形截面的蜗壳上片出口角会使叶轮出口绝对速度增大，因此选进行的。原蜗壳宽度b3=18mn1'喉部面积，用较大的隔舌间隙时，还不致于在隔舌间隙处=360rflm2。对比蜗壳是在原蜗壳的剖分出现旋转的液流环，却能使叶轮四周液流的不面上夹了一块厚3rnm的塑料板，井把塑料板均匀性(冲击隔舌)减弱，使泵获得较高的效率。

8、的中心部分加工成与原蜗壳型线一致的形状。对比蜗壳的宽度b：21rnrn，蜗壳喉部面积3蜗壳喉部面积对泵性能的影响表3加宽蜗壳宽度对泵性能