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水泵容积损失分析与计算
2017-5-24 13:36 中国泵阀制造网 作者:中国泵阀第一网信息部 点击:1241
【中国泵阀制造网 基础知识】泵内存在着许多间隙,而目间隙两端的压力不同,因此,液体通过间隙从高压侧向低压侧泄漏。于是,从泵内获得一定能量的液体,并没有完全输送出去,而以节流损失的形式将能量损失掉。泵内的泄漏部位,因泵的结构不同而异,一般发生在下列地方:叶轮密封环、级间密封环、平衡轴向力装置等。假定泵腔内的液体以w/2旋转,其压力按抛物线规律分布。

泵内存在着许多间隙,而目间隙两端的压力不同,因此,液体通过间隙从高压侧向低压侧泄漏。于是,从泵内获得一定能量的液体,并没有完全输送出去,而以节流损失的形式将能量损失掉。

泵内的泄漏部位,因泵的结构不同而异,一般发生在下列地方:叶轮密封环、级间密封环、平衡轴向力装置等。

叶轮密封环的泄漏量q1(图20-16)

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图20一16 密封环处的压力差

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式中Fm——密封环间隙的过流断面面积,水泵容积损失分析与计算-中国泵阀第一网

Hm——间隙两端的压力降;

b——密封环间隙;

u——流量系数。

(1)确定密封环间隙的压力降hm

假定泵腔内的液体以w/2旋转,其压力按抛物线规律分布。

由液体平衡微分方程

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因质量力为离心力,则

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由轴向力计算部分已知

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则密封环间隙处水头h1

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另外.斯捷潘诺夫建议hm按下式计算

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hm也可以近似按ns:的范围选取,当 水泵容积损失分析与计算-中国泵阀第一网水泵容积损失分析与计算-中国泵阀第一网其中H是叶轮的扬程。

(2)确定密封环间隙b对于大型泵(Q>0.5m3/s)

对于小型泵 水泵容积损失分析与计算-中国泵阀第一网

(3)确定流量系数u

1)平直密封环的阻力系数由进口阻力系数51附面层,沿程阻力系数λL/2b和出口损失系数(通常为1)组成,即

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式中η密封环间隙进口圆角系数,一般取0.5~0.9,即51=0. 25~0. 45,大泵取大值,小泵取小值。

由此

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λ和间隙中流动的雷诺数及表面粗糙度有关。缝隙中的流动,一般位于阻力平方区,λ值和雷诺数无关,可取λ=0.04~0.06.

λ值也可以根据雷诺数Re和相对粗糙度,借用圆管摩擦系数图表查得。

相对粗糙度为 水泵容积损失分析与计算-中国泵阀第一网

式中b——密封环间隙;

ks——绝对粗糙度,对光滑表面,ks=0. 005 mm

雷诺数

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式中u一泄漏速度;

um——密封环处的圆周速度;

,U'vZ+} 2


 

水泵容积损失分析与计算-中国泵阀第一网——间隙中液体相对速度;

v ——运动赫性系数。

速度需求出q才能确定,因此计算Re时,可先假定(即假定几值求q,进而求u),进行逐次逼近计算。

密封间隙长度L

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2)齿形密封环的流量系数计算方法与上述相同,在结构每增加一个小齿,则增加一个进口阻力系数0.561η,和出口阻力系数a1


 

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式中L——间隙为b的密封间隙长度。

a1 ,  b1,由表20-2选取。

表20-2 齿形密封的a1和b1

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(来源:中国泵阀第一网)

本文标签: 水泵 
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