軸向旋窩

軸向旋窩

軸向旋窩在水力機械中,是一直存在的,現在我以離心泵的揚程為例來解釋軸向旋窩i。

基本介紹

很簡單的例子是,一個旋轉的桶裝,裡面裝有液體,你在裡面放一片葉子,而葉子相對與地不動,而不是你跟著水桶運動,這就說明了軸向旋窩是存在的,並且渦流的方向與旋轉機械的旋轉方向是相反的。
在十八世紀,數學家歐拉最先提出了,葉片數無窮多的假定,推導出葉片機械的能量方程,當時離心泵的葉片數很多,流道也特別長,能夠較好的限定流道內的液體運動軌跡。其實當時這種設計也是被逼與現實的科技生產力,他們知道離心泵的揚程是主要是動揚程(能量方程,以及反映係數有關係),即是說主要是靠離心力做工來產生揚程,所以那個時候流道特別長,葉輪直徑很大。而現在的科技生產力很大,電機轉速的提高,像火箭隊額燃料輸送泵,轉速達到了幾千轉,但是相應的體積要減小,葉片數也做的很少,甚至葉片數只有兩片,但是這樣也導致了軸向旋窩的產生。
上次我在中國泵閥論壇遇到了,一個人提的問題是關於葉片的正面還是背面的壓力大!現在我將其解釋下。離心泵葉片數無窮多的時候,葉片挾持液體的能力很強,理論揚程接近與葉片數無窮多的揚程。此時流道內的速度分布是很均勻的,正面和背面的壓力也是相等的。但是葉片數有限的時候,因軸向旋窩的存在,渦流的旋轉方向與泵的轉動方向相反,即是說在葉片的正面和背面的速度相疊加,背面的速度增加,正面的速度減小,由波努力方程可知,葉片的正面壓力大於背面,此時形成了反向的扭矩。電機克服扭矩做工,速度殘生滑移,此時的揚程要低於葉片數無窮多時的揚程。注意:此時的揚程不代表能量損失,是液體的慣性引起。
縱觀流體繼續的研究,都是在解決渦的問題,因此宋文武教授認為,把渦解決好了,就能解決流體機械的大多數問題。

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