第三章 离心泵和混流泵叶轮的水力设计
泵是一种应用广泛的通用机械，著名的数学家欧拉在一些假设条件下，推出了叶片泵的Euler 方程，该方程建立了泵的理论扬程与叶轮进出口运动速度间的定量关系。近300年来，以致使叶片泵设计的理论基础。所以，Euler方程也被称为叶片泵的基本方程。
在叶片泵内流体在叶轮中的流动都是三维空间的流动，为了简化计算，早期的研究把流体在叶轮内的流动看作是流体微团沿着叶轮流道中心线的运动。根据这一假设，建立了叶片泵一维流动理论，也称微元流束理论。根据这一设计理论建立的设计方法称为一元设计方法。
后来人们在轴对称流动理论的基础上提出了叶片式机械的二元流动理论。二元流动理论认为，叶轮内的流动是轴对称的，叶轮内的轴面速度沿过水断面是不均匀的，即轴面液流速为二元流动。二元流动较一元更为科学，更接近真实的流动状况，但二元理论在实际上应用并不多，仅适合于高比速混流泵的设计。
第一节 泵的主要设计参数和结构方案的确定
一、设计参数和要求
流量、扬程、转速（或由设计者确定）、装置汽蚀余量（或给出装置的使用条件）、效率（要求保证的效率）、介质的性质（温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等）、对特性曲线的要求（平坦、陡降、是否允许有驼峰等）。
二、确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径
1． 进口直径
选取原则：经济流速；汽蚀要求。泵的进口流速一般取3m/s左右。
ssvQ4D
2．泵出口直径
sdD)7.0~1(D
三、泵转速的确定
确定泵转速应考虑下面几个因素：
（1）泵转速越高，泵的体积越小；
（2）确定转速应考虑原动机的种类和传动装置；
（3）提高转速受汽蚀条件的限制，从汽蚀比转数公式：
4/3rNPSHQn62.5C
四、计算比转数ns，确定水力方案
4/3sHQn65.3n 在确定比转数时应考虑下列因素：
（1） ns=120~210的区间，泵的效率最高，ns〈60的效率显著下降；
第三章 离心泵和混流泵叶轮的水力设计
泵是一种应用广泛的通用机械，著名的数学家欧拉在一些假设条件下，推出了叶片泵的Euler 方程，该方程建立了泵的理论扬程与叶轮进出口运动速度间的定量关系。近300年来，以致使叶片泵设计的理论基础。所以，Euler方程也被称为叶片泵的基本方程。
在叶片泵内流体在叶轮中的流动都是三维空间的流动，为了简化计算，早期的研究把流体在叶轮内的流动看作是流体微团沿着叶轮流道中心线的运动。根据这一假设，建立了叶片泵一维流动理论，也称微元流束理论。根据这一设计理论建立的设计方法称为一元设计方法。
后来人们在轴对称流动理论的基础上提出了叶片式机械的二元流动理论。二元流动理论认为，叶轮内的流动是轴对称的，叶轮内的轴面速度沿过水断面是不均匀的，即轴面液流速为二元流动。二元流动较一元更为科学，更接近真实的流动状况，但二元理论在实际上应用并不多，仅适合于高比速混流泵的设计。
第一节 泵的主要设计参数和结构方案的确定
一、设计参数和要求
流量、扬程、转速（或由设计者确定）、装置汽蚀余量（或给出装置的使用条件）、效率（要求保证的效率）、介质的性质（温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等）、对特性曲线的要求（平坦、陡降、是否允许有驼峰等）。
二、确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径
1． 进口直径
选取原则：经济流速；汽蚀要求。泵的进口流速一般取3m/s左右。
ssvQ4D
2．泵出口直径
sdD)7.0~1(D
三、泵转速的确定
确定泵转速应考虑下面几个因素：
（1）泵转速越高，泵的体积越小；
（2）确定转速应考虑原动机的种类和传动装置；
（3）提高转速受汽蚀条件的限制，从汽蚀比转数公式：
4/3rNPSHQn62.5C
四、计算比转数ns，确定水力方案
4/3sHQn65.3n 在确定比转数时应考虑下列因素：
（1） ns=120~210的区间，泵的效率最高，ns〈60的效率显著下降；
双作用叶片泵的结构及原理
叶片泵，是转子槽内的叶片与泵壳(定子环)相接触，将吸入的液体由进油侧压向排油侧的泵。
叶片泵转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先
一、单作用叶片泵的工作原理
叶片泵
泵由转子1、定子2、叶片3、配油盘和端盖等a件所组成。定子的内表面是圆柱形孔。转子和定子之间存在着偏心。叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封的工作腔。当转子按逆时针方向旋转a，图右侧的叶片向外伸出，密封工作腔容积逐渐增大，产生真空，于是通过吸油口6和配油盘5上窗口将油吸入。而在图的左侧。叶片往里缩进，密封腔的容积逐渐缩小，密封腔中的油液经配油盘另一窗口和压油口1被压出而输出到系统中去。这种泵在转子转一转过程中，吸油压油各一次，故称单作用泵。转子受到径向液压不平衡作用力，故又称非平衡式泵，其轴承负载较大。改变定子和转子间的偏心量，便可改变泵的排量，故这种泵都是变量泵。
二、双作用叶片泵的工作原理
结构
它的作用原理和单作用叶片泵相似，不同之处只在于定子表面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个部分组成，且定子和转子是同心的。在图示转子顺时针方向旋转的情况下，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐-大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转，每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次，所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的，作用在转子上的液压力径向平衡，所以又-为平衡式叶片泵。
双作用叶片泵的瞬时流量是脉动的，当叶片数为4的倍数时脉动率小。为此，双作用叶片泵的叶片数一般都取12或16。
双作用叶片泵的工作原理
1.双作用叶片泵的定义
双作用叶片泵是一种机械式泵类别，其工作原理是利用旋转的叶
轮将液体从一个区域移动到另一个区域。
2.双作用叶片泵的构造和组成
双作用叶片泵主要由转子、定子、叶片、箱体和液压控制系统等
部分组成。其中，叶片是比较重要的组成部分，其数量和几何构造对
泵的性能和输出有很大的影响。
3.双作用叶片泵的工作原理
双作用叶片泵的工作原理是基于离心力和惯性力的。当驱动转子
旋转时，它会产生一个在离心方向上的力，使液体被抛到叶片之间的
空间内。在转子旋转时，叶片会受到液体的推力，并沿壁面滑动，这
样液体就被压缩，从而形成了正向流。当叶片滑出这一区域时，这部
分液体就被从出口处放出。
相反的情况也会发生——当转子旋转时，液体会填进与叶片相反
的一侧。叶片转过来，并推动液体，使其从叶片之间挤出。如此一
来，就产生了相反方向的流动。这两种流动交替发生，形成了正电、
负电。液压控制系统用于控制这个过程，使之按照一定的规律交替发
生。4双作用叶片泵的适用场合
双作用叶片泵通常用于需求压力大、流量大的场合，如：建筑、
航空、海洋、解决污染、卫生、工业制造及农业等领域。
5.双作用叶片泵的优缺点
优点：
（1）有非常稳定的输出流。
（2）效率高、运行平稳。
（3）泵机体的结构紧凑。
缺点：
（1）噪音较大，需要较多的维护。
（2）排放液流较大，对环境造成的影响大一些。
（3）价格较高，一般只适用于需要大流量和高压力的场合。
6.总结
双作用叶片泵既有优点，也有缺点，它的选择与具体场合有关。
在选用双作用叶片泵时，应根据流量、压力等参数，结合自身需要选
用合适的流体机械，来更好地实现预期效果。
