特殊泵讲稿(对旋式轴流泵旋喷泵).ppt

主要内容： 对旋式轴流泵的结构及工作原理 对旋式轴流泵的工况及水力性能 第9 章 对旋式轴流泵 （Contra-Rotating Axial Flow Pump ） 背景 共轴反转旋桨 涡轮螺旋桨 由两个轴流叶轮串联在一起，离泵进口较近的叶轮成为前置叶轮，另外一个叶轮则称为后置叶轮，两个叶轮的旋转方向相反。 一、对旋式轴流泵的结构及工作原理 一、对旋式轴流泵的结构及工作原理 对旋式轴流泵和一般的轴流泵相比还省去了导叶，无静叶栅。与普通的轴流泵相比，传统的轴流泵后置导叶是静止的，其功能是将液体的部分动能转换成压能，对旋式轴流泵后置叶轮是旋转的，不仅将液体的动能转换成压能，同时还对液体做功，将主轴的机械能转换成液体能量，因此在相同的扬程时，可以降低转速或减小流道尺寸。因此对旋式轴流泵具有较小的体积、较宽的运行高效区、较好的汽蚀性能、更大范围的运行工况等。对旋式轴流泵可应用于各种气垫船、水翼艇、核潜艇、水陆坦克等的喷水推进器装置。目前关于对旋式泵对报道不多，但在对旋式压缩机、螺旋桨、风机等方面的应用研究非常活跃。 一、对旋式轴流泵的结构及工作原理 对旋式轴流泵的比转数 对前置叶轮有： 对后置叶轮有： 如果前置叶轮与后置叶轮的转速与扬程相等： 二、对旋式轴流泵工况及水力性能 进出口速度三角形： 假定 圆周速度 轴面速度 绝对速度 假定前置叶轮的进口环量为零 二、对旋式轴流泵工况及水力性能 后置叶轮出口环量为零时的速度三角形 后置叶轮出口环量为负时的速度三角形 HR=HF HRHF 二、对旋式轴流泵工况及水力性能 后置叶轮出口环量为正时的速度三角形 HRHF 二、对旋式轴流泵工况及水力性能 非设计工况时的速度三角形及其水力性能 设计工况点HtR=HtF， 流量增大HtR、HtF均减小，但HtR＜HtF。 小流量工况点时HtR＞HtF。 二、对旋式轴流泵工况及水力性能 复习思考题 1、对旋式轴流泵工作原理? 2、非设计工况下对旋式轴流泵速度三角形即性能分析？ 第10章 旋喷泵 《特殊泵讲稿》 主要内容： §10.1旋喷泵的结构及性能及特点 §10.2 旋喷泵的设计 §10.1旋喷泵的结构及性能及特点 §10.1旋喷泵的结构及性能及特点 旋喷泵是一种新型超低比转数离心泵，比转数ns在5-40范围内，具有小流量、高扬程、Q—H曲线平坦、效率高、结构简单、维修方便等特点。叶轮在转子腔内高速旋转，而转子腔与叶轮做同步旋转，从而达到降低相对速度，降低圆盘摩擦损失，提高效率的目的。 1.叶轮和转子腔的液体一起随着转子腔旋转，叶轮没有圆盘摩擦损失。 2.整个腔体在旋转，所以启动时转动力矩大。 3.改变叶轮直径、集流管长度、喷嘴直径等都可以改变泵的性能，便于系列化。 4.集流管的特殊形状 由于泵腔内的液体随泵腔旋转，而集流管是静止的，所以集流管外有绕流，内有压出流体。为了降低绕流损失，集流管外形一般做成图3所示的翼型，以降低其绕流损失，但其内部一般由椭圆型过渡成圆形。 5.特殊的叶轮 旋喷泵由于其比转数很低，其叶轮一般采用“S”形复合叶轮和矩形窄流道叶轮两种形式。 6.轴承侧没有密封介质进入，在叶轮进口和吸入管部位的机械密封密封压力低，较容易解决。 旋喷泵在结构上有如下特征： §10.2 旋喷泵的设计 §10.2 旋喷泵的设计 4. 集流管内、外形状设计 由集流管进口流进的液体具有较大的动能，集流管内流道必须设计为扩散流道，扩散锥角一般5°-10°，逐步将液体动能转换成压能。另外集流管在泵腔内做绕流运动，所以一般集流管外部截面做成流线型，有利于减小流动损失，其内流管截面也做成近似椭圆形状。液体对着喷嘴沿圆周方向进入喷嘴，喷嘴中心处的半径稍大于叶轮外径。集流管出口直径可按一般的泵设计，集流管各截面形状如下图。 §10.2 旋喷泵的设计 5. 旋喷泵叶轮设计 因为旋喷泵叶轮比转速很低，叶轮轴面流道形状窄长。流道扩散严重，在叶轮流道间会产生严重的二次流，为了减弱流道内二次流， §10.2 旋喷泵的设计 a．“S”形复合叶轮 b. 矩形流道叶轮 研究表明：在设计工况及小流量区，矩形流道断面叶片的旋喷泵结构具有较高的扬程和效率，较小的轴功率，其效果明显优于复合式S型叶片结构的旋喷泵，并且由于矩形流道断面叶片结构简单，便于制造，因此更适合做旋喷泵叶片。 复习思考题 1、旋喷泵结构性能特点? 2、旋喷泵设计特点？