化工离心泵螺旋形压水室

现以螺旋型压水室为例，说明压水室的工作原理(图9-2)。

　　如果液体从叶轮流出后，进入两个平行的平板之间，当忽略液体的黏性摩擦力时，这种液流不受任何外力作用，应遵从速度矩保持性定理，即

vuR=K2(常数)

压水室的形状，按理应符合这种流动规律。下面我们用数学公式来表示这种流动的迹线(液体质点在不同时间走过的路径)，得到液体流动的轨迹之后，按此轨迹加做固体壁，就做出了符合流动的压水室。由图9-2

　　因Q、b、K2为常数，所以流动的液流角保持不变，即液体从叶轮流出的迹线是一条对数螺旋线，液体流动方向和圆周方向的夹角a保持不变，这就是螺旋型压水室名称的由来。

图中螺旋线卜任意点的牮标可以表示为

　　利用叶轮出口稍后的速度三角形求得tana3，给定不同的P角(rad)，可求得相应的半径R;从而可做出这条对数螺旋线来。

实践中所用的螺旋形压水室，为了减小径向尺寸，压水室宽度b多是扩散的，这样可减小‰和a角，从而达到减小径向尺寸的目的。

这种螺旋形压水室，能够满足对压水室的基本要求。

1)压水室布置在叶轮出口外周，能够把从叶轮流出的液体收集起来。

2)在设计工况下液体符合自由流动，是轴对称的，从而保证了叶轮内相对流动的稳定性。

3)压水室随着收集流量的增加，半径向排出口逐渐增加，vu减小，由图9-2速度三角形，口亦减小，从而实现了动能向压能的转换。这种转换和涡室的尺寸有关，高扬程泵，vu大，vm小，a角小，涡室的径向尺寸较小，断面积小，所以转换的程度较小。反之，低扬程泵在压水室内有很大一部分动能转换为压能。为了完全实现动能的转换，螺旋形压水室后面接扩散管。

4)由于压水室出口的流动方向和涡室半径相垂直，这种结构保证了消除流动的旋转分量vu0。另外，从流体力学的观点，沿压水室扩散管壁的封闭围线，其中不存在着涡(叶片等)，因而沿封闭围线的环量等于零，液体是没有旋转的。

顺便说明，沿空问导叶外壁的封闭围线，其内存在着叶轮叶片，按理是有旋的，但导叶叶片造成的环量和叶轮的环量相反而互相抵消，所以也是无旋的。在这种情况下，如无导叶，液体的旋转分量则不能消除。

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