| 廣一水泵有限公司
主營產品： 離心泵、管道泵、化工泵、消防泵、真空泵 |
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更新時間：2015-05-12 14:10:32瀏覽次數：145
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廣一水泵廠做的流場分析與流動測試研究已經表明離心葉輪流道內的流動基本上是由相對速度較小的尾流取和近似于無粘性的射流區所組成，如圖1所示。廣一離心泵的尾流區緊貼在葉輪的前蓋板和非工作面上，尾流區越寬，尾流—射流之間的剪斷層越薄，兩者之間的速度梯度越大，意味著尾流-射流結構越強，葉輪內的損失也就越大。尾流的行成與發展是邊界層的發展、二次流的發展、流動分離和分成效應等因素相互影響相互促進而形成的。
關于廣一離心泵的二次流的形成機器對尾跡的影響，廣一水泵廠做了相關研究，從定性的角度可用下列公式來分析葉輪旋轉流道中的二次流：
?/ ?S(Ωs/w)=2/ρw2（1/R ?P1/ ?b+w/w ?p1/ ?z）
式中p1——旋轉滯止壓力（Pa），p1=p+ρ/2w2-ρ/2w2r2
Ωs——相對流線的旋轉分量；
?P1/ ?b——p1對次法線方向的偏導數；
?p1/ ?z——p1對旋轉軸方向的偏導數；
P——壓力（Pa）
ρ——介質密度（kg/m3）
r——半徑（m）
w——相對速度（m/s）
式中表明相對流線方向的旋渦是由兩個因素產生的：一個為具有半徑Rn的流線曲率，另一個是旋轉角速度w。
旋轉滯止壓力p1是動壓力ρ/2w2和折算靜壓力p*=p-1/2ρw2r2之和，粘性的作用使p1下降。由于在葉輪流道旋轉邊界層內存在較大的相對速度梯度，因此具有均勻折算靜壓的邊界層內p1的zui小值出現在避免上，其值等于p*。
廣一水泵廠考慮如圖2所示葉輪流道的B-B（Blade- Blade即葉片間流面）流動，假設因進口管壁面的摩擦已經產生了如圖2所示的速度剖面，考慮B-B流道的一個流面ABCD，靠近葉輪流道外直徑的A點，流線曲率由葉片曲率確定，次法線方向的旋轉壓力梯度是由前蓋板邊界層損失引起的，其方向如圖2所示，上述公式中*項產生正的流線方向的預旋分量Ωs。而在靠近直徑處的B點，引起負的Ωs，其結果是形成前蓋板及后蓋板表面邊界層上的二次流，使前、后蓋板表面邊界層內的低p1微團流到非工作面上，并且從連續性出發也把工作面上的低p1微團驅趕到非工作面上去，這樣就使非工作面上的邊界層增厚。由于p1的梯度▽I與w幾乎垂直，故上述公式中的第二項引起的二次流較小，由于在葉輪出口處的C、D兩點位于流道的徑流部位，因此主要由第二項引起的圖2所示方向的正、負Ωs和二次流，這樣就把前、后蓋板邊界層內低能微團驅趕到非工作面上去，使非工作面上的邊界層增厚。
在子午平面內應用同樣的分析方法，當流線由軸向向徑向拐彎時，在廣一離心泵的工作面和非工作面邊界層上形成二次流旋渦，它們把工作面和非工作面邊界層內的低P1微團驅趕到前蓋板上，增厚了前蓋板表面的邊界層。
由廣一水泵廠以上的分析可以得出產生流線方向上二次流旋渦的三個來源：
1．彎曲葉片，它使流動從進口沖角方向轉到軸線方向，把前、后蓋板表面上邊界層內的低p1流體微團驅趕到非工作面上，由于工作面邊界層內的低p1流體為圖案是不穩定的，因此也被驅趕到非工作面上。
2．軸向向徑向拐彎，由于子午面上前后蓋板型線存在曲率，把工作面和非工作面以及后蓋板表面上邊界層內的低p1流體微團轉移到廣一離心泵的前蓋板表面。
3．旋轉，隨著流動從軸向到徑向，旋轉對二次流旋渦的貢獻不斷增加，哥氏力產生的二次流使低p1流體從前、后蓋板表面以及不穩定的工作面表面的低p1流體轉移到非工作面上。
由于分層效應的影響，使高能流體微團在工作面和后蓋板一側積聚，促使來流速度加快，并且邊界層增長緩慢，減少了分離傾向。而在非工作面和前蓋板一側則有低能流體微團積聚，從而降低來流速度，加劇了邊界層增長，助長了邊界層的分離傾向。
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