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一個在離心泵設(shè)計(jì)中不常用的參數(shù)——葉柵稠密度
在常見泵書中,例:‘現(xiàn)代泵手冊’(關(guān)醒凡),‘離心泵軸流泵設(shè)計(jì)手冊’,(中國農(nóng)科院)以及斯捷潘諾夫,愛杰斯欽,及丁成偉等多種泵書,在其離心泵設(shè)計(jì)的篇章中很少或不提‘葉柵稠密度’這一參數(shù)。在軸流泵篇章中作了詳細(xì)介紹,因?yàn)槿~柵稠密度是葉柵理論中要用到的一個重要參數(shù)。 是不是葉柵稠密度這一參數(shù)在離心泵(包括混流泵)設(shè)計(jì)不需要了或者說不重要了?完全可以被別的參數(shù)所代替? 筆者對此持有異議,認(rèn)為葉柵稠密度在離心泵設(shè)計(jì)中是一個重要的參數(shù)。 葉柵稠密度又稱弦節(jié)比,在軸流泵中是指直列葉柵弦節(jié)比。在離心泵中是將環(huán)列葉柵通過保角變換為直列葉柵的弦節(jié)比。 (葉柵稠密度)σ=Z*ln(D2/D1)/[2π*sinγ*sin[(β2+β1)/2]] 式中: σ——葉柵稠密度; Z——葉片數(shù); D2——葉輪出口直徑; D1——葉輪進(jìn)口直徑; γ——葉輪半錐角(當(dāng)葉輪為徑向輪時γ=90°); β2——葉片出口角; β1——葉片出口角。 1)葉柵稠密度是多個參數(shù)的綜合式 從葉柵稠密度公式可以看出葉柵稠密度是除了葉輪進(jìn)出口寬B1、B2之外幾乎包含了葉輪所有幾何參數(shù),它是多個參數(shù)的綜合式。 2)葉柵稠密度對揚(yáng)程式的影響 從沈天耀的書中“離心葉輪的內(nèi)流理論基礎(chǔ)”一書及農(nóng)科院的“離心泵軸流泵設(shè)計(jì)手冊)中提到的揚(yáng)程公式都含有葉柵系數(shù)項(xiàng)。 威斯克里塞勒斯(Wisclicenus)推薦揚(yáng)程計(jì)算式: gH=η(水力)*K*(U2*Vu2) 式中:H——指真實(shí)揚(yáng)程; η(水力)——水力效率; K——系數(shù),K是葉柵稠密度及二分之一進(jìn)出口角之和的函數(shù); U2——葉輪出口圓周速度; Vu2——葉輪出口絕對速度在圓周方向上的分量。 由此可見,葉柵稠密度和水力效率一樣,直接影響泵揚(yáng)程。 3)針對某一比轉(zhuǎn)數(shù)性能優(yōu)秀的葉輪。其葉柵稠密度也必然是最佳的葉柵稠密度。 4)從葉柵稠密度表達(dá)式可以看出葉輪各幾何參數(shù)之間的層次關(guān)系。 當(dāng)你進(jìn)行葉輪設(shè)計(jì)時建議將葉柵稠密度加入計(jì)算,經(jīng)過多次設(shè)計(jì)積累,可以找到比轉(zhuǎn)數(shù)和葉柵稠密的度對應(yīng)關(guān)系,供以后的設(shè)計(jì)用。
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