1圓周速度表達(dá)式水環(huán)泵是水環(huán)真空泵及水環(huán)壓縮機(jī)的統(tǒng)稱。從工作原理講，為回轉(zhuǎn)式葉片容積泵。但從其能量轉(zhuǎn)換過程分析，它屬于沖擊式機(jī)械，即它是將工作介質(zhì)水的動能轉(zhuǎn)換為壓力能用于壓縮被輸送氣體，從而達(dá)到抽送氣體之目的。

　　它的能量傳遞過程可分解為：電動機(jī)帶動葉輪轉(zhuǎn)動，葉輪帶動水形成水環(huán)。在前半周，埋在葉輪中的水被葉輪加速，其圓周速度隨著半徑增大而增大，當(dāng)水從葉片端甩出時，達(dá)到葉輪的圓周速度（簡稱周速），使水具有足夠的動能。在后半周，水重新進(jìn)入葉輪，速度下降，動能轉(zhuǎn)換為壓力能，用于氣體的壓縮。從上述過程不難看出，葉輪圓周速度u2代表了葉輪傳給水環(huán)的能量，確切地說，奶表征了葉輪傳給單位質(zhì)量水的能量大小，它是確定整個泵結(jié)構(gòu)參數(shù)的基礎(chǔ)。下面我們著重談?wù)勊�環(huán)真空泵葉輪最佳圓周速度的確立。

　　葉輪圓周速度to的大小決定了氣體被壓縮的程度，為獲得需要的壓縮比內(nèi)/p所必需的葉輪最小圓周速度為：P.――吸入絕對壓力，Pa小――葉輪壓頭修正系數(shù)，y工作介質(zhì)重度，N/m3 102Pa，得：U2min=13.5~17.5m/s得出后，還需對其進(jìn)行優(yōu)化，此時應(yīng)考慮多種因素，下面一一詳述。

　　溫效率is的影響泵等溫效率可用下式表示：不一致引起的能量損失。

　　7――機(jī)械效率。衡量軸承、填料與軸的摩擦損失，隨轉(zhuǎn)速降低而略有升高。7/m=0.985~0.99 VV容積效率。衡量吸入氣體的充滿程度、泄漏損失及余隙損失。

　　為實際氣量，由試驗裝置測得。

　　水泵技術(shù)2000.3（為理論氣量，可由公式計算。

　　氣體水力損失，7h=0500.70這里主要分析上述各個效率在高效區(qū)102Pa）隨變化規(guī)律，并用下述試驗驗證。

　　試驗驗證為使試驗結(jié)果有普遍意義，試驗方案的設(shè)計原則為：確保泵周速覆蓋真空泵正常工作范圍，即可在13. 517.5m/s之間調(diào)節(jié)。改變周速可通過改變泵軸轉(zhuǎn)速或葉輪外徑達(dá)到。但改變?nèi)~輪外徑難以達(dá)到調(diào)速范圍要求，試驗結(jié)果也摻雜了幾何尺寸變化的影響，造成分析困難。而改變轉(zhuǎn)速不存在上述問題，且容易實現(xiàn)，故采用改變轉(zhuǎn)速之方案。同時，考慮到泵升速后功率增大引起原泵軸過載及氣量增大引起原窗口的不適，決定采用周速在17.5m/s左右的泵進(jìn)行降速試驗。，三擋周速，試驗結(jié)果見。

　　隨變化很小，為分析簡便起見，取=0.99，7=0.94，故僅分析rj，rj，及17h的變化即可，表1即是試驗杲在A=450hPa時，三個效率變化情況。

　　表1 +隨《2變化規(guī)律吸人氣體的充滿程度，表示了進(jìn)入葉輪氣體空間氣量的多少，與吸氣窗口速度、葉輪長徑比及其圓周速度有關(guān)。對應(yīng)確定的泵及工況，則只隨變化，隨著的的降低，葉輪轉(zhuǎn)過相同角度所用時間變長，吸入氣體的充滿程度提高。

　　泄漏損失，是指泵內(nèi)壓縮腔的氣體通過葉輪與分配板（器）之間的軸向（徑向）間隙又重新回到吸人腔引起的氣量損失，與壓縮腔和吸人腔的壓力差、間隙大小及葉輪周速有關(guān)。泵及工況確定后，只與周速有關(guān)。它可分為兩項：沿方向，通過間隙從壓縮腔回串到吸入腔，因此處壓縮腔與吸人腔之間有水環(huán)補(bǔ)充水流人，所以此間隙內(nèi)也充滿水，封堵了氣體回串的通路，故只要補(bǔ)充水正常，該處泄漏可以忽略。

　　與反方向，通過間隙從壓縮腔回串到吸人腔。隨著U2的降低，對泄漏的阻礙作用變?nèi)趿�，泄漏損失隨之增大。

　　余隙損失，是指排出腔內(nèi)沒被排出的殘余氣體推開與葉輪輪轂相接觸的水環(huán)隨葉輪又重新回到吸入腔引起的氣量損失。它主要發(fā)生在高真空區(qū)（A<300hPa），對我們研究的高效區(qū)影響不大。

　　上述各項綜合的結(jié)果，在較高to時，TJv隨山降低急劇下降，奶較低時，變化不大，見表1 2.4隨《2變化規(guī)律水環(huán)水力損失包括兩部分：a）水環(huán)沿泵體、葉輪壁面流動時的沿程及局部損失，其大小可表示為，其中阻力系數(shù)，與過流壁面粗糙度、形狀及尺寸有關(guān)。泵結(jié)構(gòu)一定時，范ㄖ擔(dān)柿隨助降低而減小。

　　b）葉輪內(nèi)外的水環(huán)在其外徑處動量交換引起的損失。取決于葉輪之外水環(huán)速度大小及方向與葉輪出口處水環(huán)速度大小及方向的一致性，兩者偏離越大，水環(huán)撞擊損失越大。與葉輪出口角度和泵體的匹配程度有關(guān)，與叱大吸氣量水泵技術(shù)2000.3小關(guān)系不大。

　　氣體水力損失也包括兩部分氣體以一定的速度通過吸、排氣窗口時引起局部損失，速度越高，損失越大。對確定的泵，吸、排氣窗口面積一定，隨著助的降低，氣量減小，窗口速度變低，該損失變小。

　　過壓縮和壓縮不足引起的能量損失對一臺泵而言，排氣窗口始角是根據(jù)一種吸入壓力設(shè)計的（見）。實際使用時，吸人壓力是變化的。當(dāng)實際吸入壓力高于設(shè)計吸入壓力（低真空）時，排出口處腔內(nèi)氣體壓力/V大于外部壓力ft，即產(chǎn)生過壓縮，尸2通過膨脹降為ft，引起能量損失（見）。當(dāng)實際吸入壓力低于設(shè)計吸入壓力（高真空）時，<朽，即壓縮不足，外部氣體流人工作空間，引起能量損失（見），隨著奶的降低，壓縮不足區(qū)域變窄，過壓縮區(qū)域變寬，對應(yīng)設(shè)計吸入壓力（高效區(qū)）排出窗口始角變得不適應(yīng)，損失增加。

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