轴流泵的工作原理及特点

1、轴流泵的工作原理

轴流泵与离心泵的工作原理不同，它主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方。

轴流泵的叶片一般浸没在被吸水源的水池中。由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。叶轮不断的旋转，水也**被连续压送到高处。

2、轴流泵的一般特点

（1）水在轴流泵的流经方向是沿叶轮的轴相吸入、轴相流出，因此称轴流泵。

（2）扬程低（1～13米）、流量大、效益高，适于平原、湖区、河网区排灌。

（3）起动前不需水，操作简单。

目前，国内泵行业企业生产的潜水轴流泵，其所用的水力模型，普遍采用比较成熟的ZLB干式轴流泵的水力模型，比转速分为500、700、1 000、1 250和1 400；这些国内研制的秀水力模型，其综合水力性能可与国外同类产品**，甚至有些超过了国外产品。但应用到潜水轴流泵，综合水力性能大幅度下降，泵的效率降低10%～20%，自然也浪费相应数额的电能，造成了极大的浪费。因此针对潜水轴流泵的结构形式，摸索相应水力模型的设计方法，专门研制节能的潜水轴流泵水力模型，迫在眉睫。

针对以上的问题，吸收了国外同类产品的优点，采用国际上先进的变环量、变轴面速度升力法，独立设计的节能、抗汽蚀性能好的新型水力模型；经过试验验证，潜水轴流泵效率达到78%～85%，达到了国外同类产品的技术指标。

潜水轴流泵水力模型的设计实践

1. 水力模型的设计指导方法

(1)变环量、变轴面速度升力法设计基础 升力法源于叶栅理论，用于轴流泵叶片设计时，做了如下假设：

1)流体介质经过叶片时，各圆柱面流层之间互不干扰。

2)在计算升力时，假定叶片为无限翼展，可以利用二元翼型的试验或理论计算，再加以对直列翼栅的修订。

3)轴流泵的水力效率或水力损失可以通过已有水力模型效率，可以估算。

(2)潜水轴流泵环量的径向分布规律 变环量设计方法的主要着重点是按叶轮机械的流动情况，使环量分布沿叶片径向有变化，即根部和叶梢部(外周缘)负荷较小而中部负荷较大。因此采用变环量设计，正是适应潜水轴流泵内实际流态的一种有效手段。而这手段运用得好坏，关键在于根据具体设计要求，合理选择环量分布规律。

在设计实践中，结合理论分析和模型试验的情况看，推荐用笔者统计回归的计算公式：

Γ(r)=ΚrΓ0

式中 Γ(r)——环量分布函数，r为叶轮半径；Γ0 ——平均分布环量；Κr——径向环量分布系数，Κr=-2.83r2i +4.64ri-0.8，ri为各个圆柱面的半径。

(3)潜水轴流泵轴面速度的分布规律 在设计实践中，结合理论分析和模型试验的情况看， 轴向环量分布系数Κm推荐用计算公式：

Κm=-1.807r2i +3.037ri-0.215 (2)