这是我列的后续预测离心泵性能(泵与系统,2011年5月),并提供方程,使工程师执行的部分分析叶轮的眼睛。
术语:
b1 =宽叶片的前缘(英寸)
C1 =绝对速度的流体在叶片进口(英尺/秒)。
Cm1 =子午组件的相对速度,W1(英尺/秒)。
直到D1m =直径中点的叶片入口(英寸)
N=叶轮的旋转速度(启/分钟)。
P1 =子午速度的流体在没有预旋转(英尺/秒)。
Q1NP =能力(流量)叶轮眼睛没有预旋转时(美国加仑/分钟)。
Q1OPT =能力(流量)叶轮眼睛超大的眼睛时足以产生一个直角C1和W1之间(美国加仑/分钟)。
t1的=平均叶片厚度叶轮,叶片表面测量正常(英寸)
u1 =叶轮叶片的切向速度前缘的中点(英尺/秒)。
W1 =流体的速度相对于叶轮叶片的前缘的中点(英尺/秒)。
Z1 =数量的叶片在叶轮的眼睛
β1 =角叶轮叶片的前缘的叶片(度)
β1m =角叶轮叶片的叶片的前缘的中点(度)
图1(上)和1 b(底部)
方程
图1 a和1 b显示两个不同的入口速度三角形。最大的泵效率,眼睛是专为没有预旋转best-efficiency-point (cep),如图1所示。这样一个眼睛的能力可以计算方程1。
Q1NP = Nb1D1m(πD1m罪β1m - t1'Z) / 73.5因为β1m (1)
降低汽蚀余量要求cep,眼睛大,合成预旋转,如图1所示。(泵效率会减少。)当有足够的预旋转C1在直角(90度)W1,眼睛的能力可能与方程计算2。
Q1OPT = Nb1D1m cosβ1m(πD1m罪β1m - t1'Z) / 73.5 (2)
我称这种能力为“优”,因为它似乎是一个合理的平衡效率损失,减少NPSHR和预旋转。Stepanoff[2]指出,P1 / Cm1比率为1.8是广泛使用的工业和比率的值2.0”采取“降低汽蚀余量(cep)的要求。这种超大的眼睛已经导致了严重的吸入再循环问题。
例子
2 x 3 x 8水平、末端吸入过程泵所在:
b1 = 1.06英寸
直到D1m = 2.75英寸
N= 3530启/分钟。
t1的= 0.19英寸
Z1 = 5叶片
β1m = 17度
Q1NP =(3530)(1.06)(2.75)(π2.75sin17°- (0.19) (5)] / 73.5 cos17°= 233美国加仑/分钟。
Q1OPT = Q1NP cos2β1m = 233 cos217°= 213美国加仑/分钟。
计算Q1OPT是正确的在Qbep发表曲线所示,显示为“最佳”设计的能力。
方程1和2为单吸叶轮(一只眼)。如果是双吸叶轮(两只眼睛),能力是上述值的两倍。
经验丰富的设计师将认识到我的方程使用D1和β1在叶片进口的中点,而更正常的设计师引用它们的叶片相交的裹尸布(D1O &β1O)。中点似乎产生更精确的结果。
普通叶片和弗朗西斯叶片叶轮
许多过程泵使用“普通”叶片BETVICTOR体育官网设计。一个普通的叶片有一个程度的曲率。叶片入口角(β1)在叶片的宽度是不变的。这将导致更低的成本的模式和叶轮铸造NPSHR还略低效率和高。弗朗西斯曲率叶片有两个学位,扭曲,因为它变成了眼睛。制造商,花更多的钱去获得精心设计的弗朗西斯叶片叶轮获得更高的效率和更低的NPSHR。
引用
- Stepanoff, a·J。、离心式和轴流式泵,约翰威利& Sons,纽约,1948年BETVICTOR体育官网。
- Stepanoff, a·J。,泵BETVICTOR体育官网和Blowers-Two-Phase流,约翰威利& Sons,纽约,1965年。
- Jekat,沃尔特·K。离心泵的理论,“2.1节的第一版泵手册,由Karassik编辑,Krutzsch,弗雷泽,麦格劳-希尔图书有限公司,纽约,1976年。
BETVICTOR体育官网泵与系统,2011年7月