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一个在离心泵设计中不常用的参数——叶栅稠密度
在常见泵书中,例:‘现代泵手册’(关醒凡),‘离心泵轴流泵设计手册’,(中国农科院)以及斯捷潘诺夫,爱杰斯钦,及丁成伟等多种泵书,在其离心泵设计的篇章中很少或不提‘叶栅稠密度’这一参数。在轴流泵篇章中作了详细介绍,因为叶栅稠密度是叶栅理论中要用到的一个重要参数。 是不是叶栅稠密度这一参数在离心泵(包括混流泵)设计不需要了或者说不重要了?完全可以被别的参数所代替? 笔者对此持有异议,认为叶栅稠密度在离心泵设计中是一个重要的参数。 叶栅稠密度又称弦节比,在轴流泵中是指直列叶栅弦节比。在离心泵中是将环列叶栅通过保角变换为直列叶栅的弦节比。 (叶栅稠密度)σ=Z*ln(D2/D1)/[2π*sinγ*sin[(β2+β1)/2]] 式中: σ——叶栅稠密度; Z——叶片数; D2——叶轮出口直径; D1——叶轮进口直径; γ——叶轮半锥角(当叶轮为径向轮时γ=90°); β2——叶片出口角; β1——叶片出口角。 1)叶栅稠密度是多个参数的综合式 从叶栅稠密度公式可以看出叶栅稠密度是除了叶轮进出口宽B1、B2之外几乎包含了叶轮所有几何参数,它是多个参数的综合式。 2)叶栅稠密度对扬程式的影响 从沈天耀的书中“离心叶轮的内流理论基础”一书及农科院的“离心泵轴流泵设计手册)中提到的扬程公式都含有叶栅系数项。 威斯克里塞勒斯(Wisclicenus)推荐扬程计算式: gH=η(水力)*K*(U2*Vu2) 式中:H——指真实扬程; η(水力)——水力效率; K——系数,K是叶栅稠密度及二分之一进出口角之和的函数; U2——叶轮出口圆周速度; Vu2——叶轮出口绝对速度在圆周方向上的分量。 由此可见,叶栅稠密度和水力效率一样,直接影响泵扬程。 3)针对某一比转数性能优秀的叶轮。其叶栅稠密度也必然是最佳的叶栅稠密度。 4)从叶栅稠密度表达式可以看出叶轮各几何参数之间的层次关系。 当你进行叶轮设计时建议将叶栅稠密度加入计算,经过多次设计积累,可以找到比转数和叶栅稠密的度对应关系,供以后的设计用。
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