关于立式自吸泵基本方程式的修正

 　　为了提高立式自吸泵的扬程和改善吸水性能，大多数离心泵在水流进入叶片时，使a1=90°，也即Clu=0，此时，基本方程式可写成：

　　HT=u2C2u/g

　　由上式可知，为了获得正值扬程(HT>0)，必须使a2<90°，a2愈小，泵的理论扬程愈大。在实际应用中，水泵厂一般选用a2=6°～15°左右。

　　基本方程式在推导过程中，液体的密度ρ并没起作用而被消掉的，因此，该方程可适用于各种理想流体。这表明，离心泵的理论扬程与液体的密度无关，其解释理由是：液体在一定转速下所受的离心力与液体的质量，也就是它的密度有关，但液体受离心力作用而获得的扬程，相当于离心力所造成的压强，除以液体的ρg这样，ρg对扬程的影响便消除了。然而，当输送不同密度的液体时，泵所消耗的功率将是不同的。液体密度越大，泵消耗的功率也越大。因此，当输送液体的ρ不同，而理论扬程HT相同时，原动机所须供给的功率消耗是*不相同的。

　　在上述推导基本方程式时，曾作了3点假定，现分述并修正如下：

　　假定1关于液体是恒定流问题。当叶轮转速不变时，叶轮外的运动可以认为是恒定的。在立式自吸泵开动一定时间以后，外界使用条件不变时，这一条假定基本上可以认为是能满足的。

　　假定2关于叶槽中，液流均匀一致，叶轮同半径处液流的同名速度相等问题。这在实际应用中是有差异的。实际泵的叶轮叶片一般为2～l2片左右，在叶槽中，水流具有某种程度的自由。当叶轮转动时，叶槽内水流的惯性，反抗水流本身被叶槽带着旋转，趋向于保持水流的原来位置，因而相对于叶槽产生了“反旋现象”。图(b)所示，为水流在封闭叶槽中的反旋现象。

　　图(a)表示无反旋晴况下的流速分布。泵运转中，叶槽内的实际相对速度将等于图(a)与图(b)所示的速度之叠加，如图(c)所示。

　　由上图可以看出，由于反旋，靠近叶片背水面的地方，流速提高压力降低。靠近叶片迎水面的地方，流速降低压力升高。这与叶轮内叶片迎水面的压力高于背水面的事实是相符合的，而与叶轮内水流运动均匀一致的假定是相矛盾的。因此，泵叶槽中流速的实际分布是不均匀的，如图(d)所示。在实际应用中需要进行专门的计算来修正。修正后的理论扬程为日鲁，它与理论扬程日T之间关系为

　　HT’=HT/(1+P)(式中P为修正系数，由经验公式确定)。

　　假定3关于理想液体的问题。由于泵站抽升的是实际液体(如江河中的水)，在泵壳内有水力损耗(包括叶轮进、出15的冲击，叶槽中的紊动，弯道和摩阻损失等)，因此，泵的实际扬程(日)值，将永远小于其理论扬程值。泵的实际扬程可用下式表示：

　　H=ηhHT’=ηhHT/(1+p)

　　式中 ηh-水力效率(%);

　　p-修正系数。

　　综上所述，我们已推导和讨论了多级离心泵的基本方程式，知道了叶轮中水流的运动情况以及离心泵的实际扬程(口。=90。)小于其理论扬程。