一、離心式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論
 
離心式泵與風(fēng)機(jī)是由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪上的葉片就對(duì)流體做功，從而使流體獲得壓能及動(dòng)能。因此，葉輪是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體能量的主要部件。
(一)流體在葉輪中的運(yùn)動(dòng)及速度三角形為討論葉輪與流體相互作用的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，首先要了解流體在葉輪內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，由于流體在葉輪內(nèi)的運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜，為此作如下假設(shè):
葉輪中葉片數(shù)為無限多且無限薄，即流體質(zhì)點(diǎn)嚴(yán)格地沿葉片型線流動(dòng)，也就是流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與葉片的外形曲線相重合;‚為理想流體，即無粘性的流體，暫不考慮由粘性產(chǎn)生的能量損失;ƒ流體作定常流動(dòng)。流體在葉輪中除作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，同時(shí)還從葉輪進(jìn)口向出口流動(dòng)，因此流體在葉輪中的運(yùn)動(dòng)是一種復(fù)合運(yùn)動(dòng)。當(dāng)葉輪帶動(dòng)流體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體具有圓周運(yùn)動(dòng)(牽連運(yùn)動(dòng))。其運(yùn)動(dòng)速度稱為圓周速度，其方向與圓周切線方向一致，大小與所在半徑r及轉(zhuǎn)速n有關(guān)。流體沿葉輪流道的運(yùn)動(dòng)，稱為相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度稱為相對(duì)速度，其方向?yàn)槿~片的切線方向，大小與流道及流道形狀相關(guān)。流體相對(duì)靜止機(jī)殼的運(yùn)動(dòng)，稱為運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)速度稱速度，它是以上兩個(gè)速度的向量和。
(二)離心式葉輪葉片型式對(duì)HT∞的影響一般葉片的型式有以下三種:葉片的彎曲方向與葉掄的旋轉(zhuǎn)方向相反，稱為后彎式葉片。葉片的出口方向?yàn)閺较颍Q。葉片的彎曲方向與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，稱為前彎式葉片。前彎式葉片產(chǎn)生的能頭，徑向式次之，后彎式最小。對(duì)流體所獲得的能量中動(dòng)能和壓能所占比例的大小比較可知:后彎式葉片時(shí)，流體所獲得的能量中，壓能所占的比例大于動(dòng)能;徑向式葉片做功時(shí)，壓能和動(dòng)能各占總能的一般;前彎式葉片做功時(shí)，總能量中動(dòng)能所占的比例大于壓能。







那么，對(duì)離心泵而言，為什么一般均采用后彎式葉片，而對(duì)風(fēng)機(jī)則可根據(jù)不同情況采用三種不同的葉片形式，其原因如下:由以上分析可知，在轉(zhuǎn)速n，葉輪外徑D2，流量qv(qv=A)及入口條件均相同的條件下，前彎式葉片產(chǎn)生的速度比后彎式葉片大，而液體的流動(dòng)損失與速度的平方成正比。因此，當(dāng)流體流過葉輪及導(dǎo)葉或蝸殼時(shí)，其能量損失比后彎葉片大。同時(shí)為把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓能，在能量轉(zhuǎn)換過程中，必然又伴隨較大的能量損失，因而其效率遠(yuǎn)低于后彎式葉片。反之，前彎式葉片有以下優(yōu)點(diǎn):當(dāng)其和后彎式葉片的轉(zhuǎn)速，流量及產(chǎn)生的能頭相同時(shí)，可以減小葉輪外徑D2。因此，可以減小風(fēng)機(jī)的尺寸，縮小體積，減輕質(zhì)量。又因風(fēng)機(jī)輸送的流體為氣體，氣體的密度遠(yuǎn)小于液體，且摩擦阻力正比于密度，所以風(fēng)機(jī)損失的能量遠(yuǎn)小于泵。鑒于以上原因，在低壓風(fēng)機(jī)中可采用前彎式葉片。
 
二、軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論
 
(一)，概述軸流式和離心式的泵與風(fēng)機(jī)同屬葉片式，但從性能及結(jié)構(gòu)上兩者有所不同。
軸流式泵與風(fēng)機(jī)的性能特點(diǎn)是流量大，揚(yáng)程(全壓)低，比轉(zhuǎn)數(shù)大，流體沿軸向流入，流出葉輪。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單，重量相對(duì)較輕。因有較大的輪轂動(dòng)葉片角度可以作成可調(diào)的。動(dòng)葉片可調(diào)的軸流式泵與風(fēng)機(jī)，由于動(dòng)葉片角度可隨外界負(fù)荷變化而改變，因而變工況時(shí)調(diào)節(jié)性能好，可保持較寬的有效工作區(qū)。鑒于以上特點(diǎn)，目前國外大型制冷系統(tǒng)中普遍采用軸流式風(fēng)機(jī)作為鍋爐的送引風(fēng)機(jī)，軸流式水泵作為循環(huán)水泵。今后隨著容量的提高，其應(yīng)用范圍將會(huì)日益廣泛。
(二)，軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪理論1，翼型和葉柵的概念由于軸流式泵與風(fēng)機(jī)的葉輪沒
有前后蓋板，流體在葉輪中的流動(dòng)，類似飛機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼與空氣的作用。因此，對(duì)軸流式泵與風(fēng)機(jī)在研究葉片與流體之間的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系時(shí)，采用了機(jī)翼理論。為此下面介紹翼型，葉柵及其主要的幾何參數(shù)。翼型機(jī)翼型葉片的橫截面稱為翼型，它具有一定的幾何型線，和一定的空氣動(dòng)力特性。翼型見圖:葉柵由相同翼型等距排列的翼型系列稱為葉柵。這種葉柵稱為平面直列葉柵。http://www.dgzhenghang.cn