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潛水軸流泵水力模型的設(shè)計(jì)實(shí)踐
1. 水力模型的設(shè)計(jì)指導(dǎo)方法
(1)變環(huán)量、變軸面速度升力法設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 升力法源于葉柵理論，用于軸流泵葉片設(shè)計(jì)時(shí)，做了如下假設(shè)：
1)流體介質(zhì)經(jīng)過(guò)葉片時(shí)，各圓柱面流層之間互不干擾。
2)在計(jì)算升力時(shí)，假定葉片為無(wú)限翼展，可以利用二元翼型的試驗(yàn)或理論計(jì)算，再加以對(duì)直列翼柵的修訂。
3)軸流泵的水力效率或水力損失可以通過(guò)已有水力模型效率，可以估算。
(2)潛水軸流泵環(huán)量的徑向分布規(guī)律 變環(huán)量設(shè)計(jì)方法的主要著重點(diǎn)是按葉輪機(jī)械的流動(dòng)情況，使環(huán)量分布沿葉片徑向有變化，即根部和葉梢部(外周緣)負(fù)荷較小而中部負(fù)荷較大。因此采用變環(huán)量設(shè)計(jì)，正是適應(yīng)潛水軸流泵內(nèi)實(shí)際流態(tài)的一種有效手段。而這手段運(yùn)用得好壞，關(guān)鍵在于根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求，合理選擇環(huán)量分布規(guī)律。
在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，結(jié)合理論分析和模型試驗(yàn)的情況看，推薦用筆者統(tǒng)計(jì)回歸的計(jì)算公式：
Γ(r)=ΚrΓ0
式中 Γ(r)——環(huán)量分布函數(shù)，r為葉輪半徑；Γ0 ——平均分布環(huán)量；Κr——徑向環(huán)量分布系數(shù)，Κr=-2.83r2i +4.64ri-0.8，ri為各個(gè)圓柱面的半徑。
(3)潛水軸流泵軸面速度的分布規(guī)律 在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，結(jié)合理論分析和模型試驗(yàn)的情況看， 軸向環(huán)量分布系數(shù)Κm推薦用計(jì)算公式：
Κm=-1.807r2i +3.037ri-0.215 (2)
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立式軸流泵的結(jié)構(gòu)及安裝方法
基本結(jié)構(gòu)和作用
由吸進(jìn)水池流過(guò)來(lái)的水，通過(guò)吸進(jìn)喇叭管，由于葉輪室內(nèi)葉輪的葉片強(qiáng)迫水旋轉(zhuǎn)，使水進(jìn)進(jìn)導(dǎo)葉體，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生揚(yáng)程，流經(jīng)泵筒體從排水彎管排出。泵通過(guò)聯(lián)軸器（剛性的）與中間軸聯(lián)結(jié)。電機(jī)支座下面的軸承承受轉(zhuǎn)子的全部向下的軸向力。中間軸與電機(jī)軸用彈性聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)。
軸流泵的葉輪（輪轂體）上帶有葉片，根據(jù)葉片是否可調(diào)泵的性能參數(shù)改變，軸流泵分以下三種：
固定式軸流泵——葉輪（輪轂體）和葉片為整體結(jié)構(gòu)，葉片不可調(diào)；
半調(diào)節(jié)葉片軸流泵——葉輪（輪轂體）和葉片為組合結(jié)構(gòu)只能在停機(jī)時(shí)，拆下葉片調(diào)節(jié)葉片的安放角（如0°、±2°、±4°、±6°、±8°），其角度的調(diào)節(jié)是梯級(jí)的；
全調(diào)節(jié)葉片軸流泵——通過(guò)一套調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(機(jī)械的或液壓的)，泵可在運(yùn)行中用手動(dòng)、電動(dòng)、電腦控制等方式，進(jìn)行葉片安放角的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
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在潛水軸流泵的設(shè)計(jì)中，因?yàn)榇嬖陔妱?dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)問(wèn)題。為保證流體的連續(xù)性，減少流體直接撞擊損失，導(dǎo)葉進(jìn)出口邊的位置尤其重要。根據(jù)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)：在軸面投影圖上，導(dǎo)葉進(jìn)口邊葉梢半徑大于葉輪葉梢半徑；導(dǎo)葉進(jìn)口邊輪轂半徑小于葉輪輪轂半徑；在平面投影圖上，導(dǎo)葉進(jìn)出口邊應(yīng)接近徑向布置，可有效提高水力效率。
(1)葉輪與導(dǎo)葉的軸向間距s 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果一般推薦：s=(0.05～0.1)D，D為葉輪外徑；在一定范圍內(nèi)，軸向間距的改變不影響泵的流量-揚(yáng)程特性，但對(duì)效率性能曲線有明顯的影響。
在筆者的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)軸向間距s對(duì)于500～1 000低比轉(zhuǎn)速軸流泵影響較大，對(duì)高比轉(zhuǎn)速軸流泵影響較小。因此筆者推薦按如下計(jì)算式：s=(0.05～0.08)D。
(2)導(dǎo)葉稠密度l/t和葉片數(shù)Z3 軸流泵的比轉(zhuǎn)速越高，導(dǎo)葉稠密度l/t應(yīng)越小。導(dǎo)葉片數(shù)Z3=5～9，高比轉(zhuǎn)速軸流泵，應(yīng)取小值。并且好與葉輪葉片數(shù)互為質(zhì)數(shù)。