泵的知識

   1、速度分布：
   葉輪通過旋轉(zhuǎn)將機(jī)械能傳遞給流體，使流體獲得能量，逐漸增大泵內(nèi)流體的壓力和速度。流體在進(jìn)口處流動比較均勻，進(jìn)口流速比較低；葉輪內(nèi)各流道的流動具有明顯的不對稱性，各流道的出口靠近葉片處得速度都很大，但是各流道流速變化趨勢與理論分析一致，即從葉輪進(jìn)口到葉輪出口流速逐漸增大。
   蝸殼是將葉輪流出的高速流體匯集，使流體動能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為勢能，是一個速度減小，壓力增大的過程。蝸殼內(nèi)的流動沿著流體流動方向，流速逐漸降低。
   圖10-3是葉輪相對速度矢量圖。圖10-3a、b、c是葉輪內(nèi)三個不同回轉(zhuǎn)面內(nèi)流體相對速度的矢量分布圖，可以看到三個回轉(zhuǎn)面上各流道的相對速度分布均勻，但接近蝸殼出口處得兩個流道中有渦流產(chǎn)生，而且方向與葉片旋轉(zhuǎn)方向相反。圖10-3d是葉輪x=0截面的相對速度矢量圖，其相應(yīng)位置也有渦流產(chǎn)生。由于是有限葉片，相對速度分布不均，必然有軸向渦流，加之蝸殼內(nèi)的流體回流至這兩個流道，使得渦流更加明顯，產(chǎn)生了較大的流動損失。

   蝸殼的功能就是收集從葉輪出來的高速液體，將高速液體的動能轉(zhuǎn)化為壓能。蝸殼出口處得流體處于一個均勻的緩慢的擴(kuò)壓過程，流動需要經(jīng)過很長的一段區(qū)域才能趨于均勻。圖10-4是蝸殼z=0截面的流速分布，由圖可以看出：在螺旋線區(qū)域流速基本平穩(wěn)；由于受到從葉輪出來的高速液體的影響，在每個葉片出口附近流速比較高，由于蝸殼的擴(kuò)壓作用，有趨于平穩(wěn)；在蝸殼隔舌后的出口部分，流速不斷降低。

   2、蝸殼截面二次流分布：
   圖10-5是蝸殼8個截面位置示意圖。圖10-6a、b、c、d、e、f、g、h是蝸殼各截面的二次流分布，可以看到流體沖擊到蝸殼壁面后往兩側(cè)流動，從而產(chǎn)生兩個方向相反的漩渦，截面7和8為明顯，由此可推斷出蝸殼的流體是沿兩對相反的螺旋線前進(jìn)的。

   3、壓力分布
   圖10-7是葉輪壓力分布圖。有圖10-7a、c、e靜壓分布圖可知，在葉輪內(nèi)靜壓沿半徑方向逐漸增大，水泵的機(jī)械能成功地轉(zhuǎn)化為壓力能（勢能）。這一轉(zhuǎn)換，部分是由于離心力所增加的壓力能，另一部分是由于流道過流斷面增大導(dǎo)致流體相對速度下降所轉(zhuǎn)換的能量。靜壓小值出現(xiàn)在葉輪的健康靠近葉片吸力面處，此處容易發(fā)生汽蝕。在蝸殼中靜壓隨蝸殼的半徑增大而增大，在蝸殼出口蝸舌附近靜壓分布不均勻，隔舌處沖擊比較大，此處將產(chǎn)生較大的能量損失。
   總壓為靜壓與動壓之和，反映的是流體在葉片作功時總機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況。因此葉片流動中要克服流動阻力以輸送流體（這是水泵的基本要求之一），葉片對流體點的作功不能全部轉(zhuǎn)化為壓力能。從圖10-7b、d、f全壓圖中可以清楚地觀察到流動非對稱性的存在，總壓是沿徑向不斷增加的，接近于蝸殼出口處得流道壓力分布不均勻，結(jié)合圖10-3能很好地說明渦流損失的存在。
   由圖10-7g、h可以清楚地看到右側(cè)葉輪進(jìn)口處有較大的低壓區(qū)，區(qū)域1對應(yīng)于圖10-3d中的相應(yīng)區(qū)域1，給出了渦流所處得位置。

   圖10-8a、b是葉片壓力面壓力分布圖。可以看到，無論靜壓分布還是總壓分布，都是非常均勻的。圖10-8c、d是葉片吸力面壓力分布圖，可以觀察到葉片吸力面靜壓分布均勻，但是總壓分布不均勻，進(jìn)口有低壓區(qū)存在。

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