離心泵基本方程式從理論上表達(dá)了泵的壓頭與其結(jié)構(gòu)、尺寸、轉(zhuǎn)速及流量等因素之間的關(guān)系，它是用于計(jì)算離心泵理論壓頭的基本公式。
離心泵的理論壓頭是指在理想情況下離心泵可能達(dá)到的zui大壓頭。所謂理想情況是：1、葉輪為具有無(wú)限多葉片的理想葉輪，因此液體質(zhì)點(diǎn)將*沿著葉片表面流動(dòng)，不發(fā)生任何環(huán)流現(xiàn)象；2、被輸送的液體是理想液體，因此無(wú)粘性的液體在葉輪內(nèi)流動(dòng)時(shí)不存在流動(dòng)阻力。這樣，離心泵的理論壓頭就是具有無(wú)限多葉片的離心泵對(duì)單位重量理想液體所提供的能量。
液體通過葉輪的流動(dòng) 基本方程式的推導(dǎo) 基本方程式的討論
液體通過葉輪的流動(dòng)
液體質(zhì)點(diǎn)沿著軸向以速度C進(jìn)入葉輪，在出口處進(jìn)行分解得：圓周速度為U2，相對(duì)速度W2，兩者的合速度即為液體在葉輪出口處的速度C2。
由三個(gè)速度所組成的矢量圖，稱為速度三角形。根據(jù)速度三角形可確定各速度間的數(shù)量關(guān)系。由余弦定律得知：
w12=c12+u12-2c1u1cosα1 ?。?—1）
w22=c22+u22-2c2u2cosα2 ?。?—1a）
離心泵基本方程式的推導(dǎo)
離心泵基本方程式可由離心力作功推導(dǎo)，也可根據(jù)動(dòng)量理論求得。
△M=QTρ（c2R2cosα2-c1R1cosα1）
ω△M=HT∞QTρg
★∴HT∞ =（u2c2cosα2-u1c1cosα1）/g (2—5)
此式即為離心泵基本方程。在離心泵設(shè)計(jì)中，使α1=900，則cosα1=0，可提高理論壓頭。
將（2-5）作進(jìn)一步的變換可以說明離心泵的工作原理，（2-1，2-1a）代入（2-5）：
★HT∞ =（u22-u12）/2g+（w12-w22）/2g+（c22-c12）/2g (2—5)
（u22-u12）/2g——液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)增加的靜壓頭；
（w12-w22）/2g——流道擴(kuò)大，速度轉(zhuǎn)換的靜壓頭；
（c22-c12）/2g——動(dòng)壓頭（有部分在泵殼轉(zhuǎn)為靜壓頭）。
離心泵基本方程式的討論
理論流量可表示為在葉輪出口處的液體徑向速度和葉片末端圓周出口面積之乘積，即QT=cr2πD2b2 （2—6）
由出口的速度三角形：
（cu2=）c2cosα2=u2-cr2ctgβ2
再由HT∞ =（u2c2cosα2-u1c1cosα1）/g
提高理論壓頭：
HT∞ =（u2c2cosα2）/g （α1=90o）
合并以上三式得：
其中：u2=πD2n/60
上式表示離心泵的理論壓頭HT與理論流量QT、葉輪的轉(zhuǎn)速n和直徑D2、葉片的幾何形狀之間的關(guān)系。下面分別討論各項(xiàng)影響因素。
1、葉輪的轉(zhuǎn)速和直徑
當(dāng)QT、β2、b2、一定時(shí)，n↑D2↑ 則：HT∞↑
2、葉片的幾何形狀
根據(jù)流動(dòng)角β2的大小，可將葉片形狀分為后彎、徑向和前彎葉片
三種：
葉片 | 條件 | 形狀 | 備注 |
| 前彎葉片 | β2>900
ctgβ2<0
HT∞>(u2)2/g | | 產(chǎn)生的理論壓頭zui大 |
| 徑向葉片 | β2=900
ctgβ2=0
HT∞=(u2)2/g | | |
| 后彎葉片 | β2<900
ctgβ2>0
HT∞<(u2)2/g | | 實(shí)際上離心泵多采用的一種葉片 |
左圖為不同β2下靜壓頭Hp和動(dòng)壓頭Hc的比例關(guān)系。
其中后彎葉片產(chǎn)生的靜能/動(dòng)能比zui大，能損zui小。
所以，為提高離心泵的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通常離心泵采用后彎葉片
3、理論流量
若離心泵的幾何尺寸（D2、b2、β2）和轉(zhuǎn)速（n）一定，則：
上圖表示了HT∞與QT的線性關(guān)系，斜率隨著β2變，后彎葉片的HT∞--QT的關(guān)系曲線稱為離心泵的“理論特性曲線”。
實(shí)際生產(chǎn)中，A、葉片時(shí)有限的，液體流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生與流動(dòng)方向不一致的“軸向渦流”→H↓；B、實(shí)際流體與葉輪、泵殼等流道上的元件間不可避免的能量損失→H↓；C、泵內(nèi)各種泄漏損失：高壓液體的部分回流、平衡孔的回流液、軸封處的泄漏→Q↓。
于是，離心泵的H--Q線常須通過實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。
還應(yīng)指出，離心泵的壓頭H與所輸送液體的密度ρ無(wú)關(guān)，但泵出口處液體的壓強(qiáng)與密度ρ成正比。為了清楚地了解離心泵的工作情況，往往在泵的吸入口附近安裝一個(gè)真空表（有時(shí)為壓力表）；在排出管的調(diào)節(jié)閥前安裝一個(gè)壓力表。當(dāng)調(diào)節(jié)流量是，測(cè)壓表的指針隨之變化。
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