本文是关于离心泵径向推力的三篇文章中的最后一篇。第一个(BETVICTOR体育官网泵和系统2012年7月介绍了作者利用传统方程计算径向推力的经验、随后的径向推力测量以及两者的比较。第二篇文章(BETVICTOR体育官网泵和系统2012年9月)显示了施加在性能曲线上的测量径向推力的图，并讨论了所揭示的模式。本文将讨论降低径向推力的壳体和叶轮设计的变化。
第一篇文章描述了本次试验的对象——锥形面半开式叶轮，并报道了叶轮径向推力的实测值是文献3计算值的3倍，几乎是文献2、5、6和7计算值的6倍。提出有效压力面积不仅是叶轮排出量的投影面积，还可以是叶轮叶片从叶轮眼到排出量的总投影面积。
与叶轮面成20度角，排料宽度(B2最大直径为11英寸时为3/16英寸，在直径为10英寸时几乎翻了一番，达到0.37英寸，在直径为9英寸时几乎翻了三倍，达到0.55英寸。在叶轮眼径为3英寸时，叶轮宽度为1.64英寸。叶轮的投影面积，由于角度面-测量从3英寸直径到11英寸外径(OD) -为7.34平方英寸。乘以208psi的压差和参考文献3中的0.18 K值，产生275磅的力，仅比我们测量的240磅高15%。
叶轮的变化
我们推断，如果是较小直径处的额外叶轮宽度导致了过多的推力，那么减小较小直径处的宽度应该会减少推力。我们留下放电宽度(B2) 3/16英寸，表面(底部)角度为20度，叶轮背面(顶部)一侧加工成8.5度角，直到直径为5英寸(见图1)。一个锥形板被螺栓固定在盖子上，以匹配叶轮上的8.5度角。水力性能没有受到影响。
预计面积减少了1.35平方英寸，减少了18%，为5.99平方英寸。使用总叶片投影面积计算出关闭时的推力为224磅。测量的推力是180磅，是上述计算值的80%，减少了25%。推力的下降大于投影面积的减少，表明较大的叶轮直径的影响更大。我们的理论，虽然，多余的推力是由较大的叶轮宽度在较小的直径，被证实。在计算径向推力时，不能只看叶轮的排出面积(D2x B2）.
然后，我们以12度角加工叶轮的顶部，直到直径为5英寸。一个新的锥形板被螺栓固定在盖子上，以匹配叶轮上的12度角。水力性能再次未受影响。预计面积为5.43平方英寸，减少了26%，减少了1.91平方英寸。使用总叶片投影面积，推力计算为203磅。测量的推力是146磅，是计算值的72%，减少了39%。径向推力的减少再次超过了投影面积的减少，但也进一步证实了我们关于额外推力来源的理论。
图2是单蜗壳壳体的示意图。图3显示了单蜗壳和双蜗壳产生的相对径向推力。图4为同心圆形套管，图5为同心圆形套管产生的推力。
减小径向推力
为了减小径向推力，加工了一个面倾角为3.5度的新叶轮。我们知道水力性能会受到影响，但设计允许进一步确认叶轮外形对径向推力的影响。
圆形同心壳体由钢板加工而成，其表面为3.5度，与叶轮相匹配，内径为15.5英寸，为2.25英寸的11英寸叶轮提供径向间隙。如图5所示，关闭时径向推力接近于零。与文献2和5中报道的结果有些相似，采用具有大径向间隙的改进同心壳体，当配备标准单蜗壳壳体和具有20度面角的叶轮时，关闭时的关闭径向推力仅为8磅(约为测量值的3%)。在跳动流量下，推力增加到30磅左右，仍然在可接受的范围内。
参考文献
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