第四章
旋涡泵
?第一节
?旋涡泵的工作原理
4-1-1 闭式旋涡泵
? 结构如图所示
? 闭式叶轮（有
20～ 60个径向
短叶片）
? 闭式叶轮 -指其
叶片部分设有中
间隔板
? 泵体和泵盖以小
间隙紧贴叶轮，
形成等截面的环
形流道 4。
4-1-1 闭式旋涡泵
? 流道占大半圆周
? 两端顺径向外延
形成吸、排口
? 隔舌 6将流道吸、
排隔开
? 这种两端 (或一
端 )直通吸、排
口的流道称为开
式流道
? 闭式旋涡泵必须
配用开式流道。
4-1-1 闭式旋涡泵
? 当叶轮回转时，液体一起回转，
产生离心力
? 纵向旋涡
? 叶轮中液体的 u要比流道中的 u大，
甩出，进人流道
? 迫使流道中液体向心流动，再从
叶片根部进入叶间
?液体运动轨迹
?是绕泵轴的圆周运动和纵向旋涡的叠加
?对泵壳，它是一种 前进的螺旋线
?对叶轮，则是 后退的螺旋线
?液体在沿整个流道前进时，多次进入叶间获取能量，如同多
级离心泵一样，直到最后从排出口排出为止
4-1-1 闭式旋涡泵
? 依靠纵向旋涡的作用来传递能量
? 纵向旋涡越强，液体进入叶轮的次数越多,H越高
? 纵向旋涡的强弱取决于
? 叶轮内液体和流道内液体的离心力之差
? 受纵向旋涡流动阻力影响，与叶片和流道形状及叶片数有关。
? 下图为叶轮的各种截面以及叶片的形状
? 叶片的倾斜角度和方向不同，泵特性曲线形状也不同
4-1-1 闭式旋涡泵
? 下图给出了闭式旋涡泵流道的各种截面的形状。
? 流道截面为矩形时，纵向旋涡的流阻较大,H和效率相
对较低，但 Q较大
? 流道为半圆形断面时,H和效率相对较高，但 Q较小。
4-1-1 闭式旋涡泵
? 闭式旋涡泵效率较高，可达 35％一 45％
? 液流是从叶轮外缘进人叶间
? 该处 u较大
? 液流情况复杂
? 速度分布不均
? 故闭式旋涡泵汽蚀性能差，汽蚀余量必须大一些
? 泵吸入气体时
? ρ小，会聚集在叶片的根部
? 在流道出口不易排出，又经过隔舌被带回吸人端
? 故一般不能抽送气液混合物，也无自吸能力
? 要使其能够自吸
? 必须在排出端设气液分离室
? 并设回液口使液体能在排出端挤人叶片根部驱赶气体
? 闭式旋涡泵多为单级或二级
4-1-2 开式旋涡泵
?开式叶轮 -叶片不带间隔板
?闭式流道 -流道两端不直接通吸、排口
? 泵的吸、排口是开在靠叶片根部处
?液流进入叶片的 u较小，汽蚀性能比闭式好
4-1-2 开式旋涡泵
? 只要将吸、排口朝上安装，
就有自吸能力
? 在流道始，液体甩人流道，
叶间形成真空，气体吸人
? 随着叶轮回转，流体压力变
大，越近排出口压力越大
? 气体密度小，被压缩在叶片
根部,V不断缩小
? 排出口开在流道尽头并靠近
叶片的根部
? 当液体到流道尽头时，会急
剧变为向心方向流人叶间，
将气体从排出口挤出。
4-1-2 开式旋涡泵
? 闭式流道能排气体和自吸
? 但液体急剧变化运动方向，
克服离心力做功
? 能量损失较大
? 总效率仅为 20％～ 27％。
? 用吸人端闭式，排出端开式
流道
? 保持较高的效率
? 但会失去自吸能力
? 为保自吸，又减少水力损失
? 可用 向心开式流道,如图所
示
? 效率可提高到 27％～ 35％。
4-1-2 开式旋涡泵
? 另一种办法是在排出端用开
式流道并附加辅助闭式流道
? 见图
? 让大部分液体从口 a排出
? 其余分液体进入辅助闭式流道 c
? 这部分液体能够在辅流道的末
端进入叶间
? 把气体从泵体侧面与压出室相
通的气体压出口 b排出
? 开式旋涡泵可做成单级，也
可多级 (最多 6级 )
? 泵漏主要是轴向间隙
旋涡泵
?第一节
?旋涡泵的工作原理
4-1-1 闭式旋涡泵
? 结构如图所示
? 闭式叶轮（有
20～ 60个径向
短叶片）
? 闭式叶轮 -指其
叶片部分设有中
间隔板
? 泵体和泵盖以小
间隙紧贴叶轮，
形成等截面的环
形流道 4。
4-1-1 闭式旋涡泵
? 流道占大半圆周
? 两端顺径向外延
形成吸、排口
? 隔舌 6将流道吸、
排隔开
? 这种两端 (或一
端 )直通吸、排
口的流道称为开
式流道
? 闭式旋涡泵必须
配用开式流道。
4-1-1 闭式旋涡泵
? 当叶轮回转时，液体一起回转，
产生离心力
? 纵向旋涡
? 叶轮中液体的 u要比流道中的 u大，
甩出，进人流道
? 迫使流道中液体向心流动，再从
叶片根部进入叶间
?液体运动轨迹
?是绕泵轴的圆周运动和纵向旋涡的叠加
?对泵壳，它是一种 前进的螺旋线
?对叶轮，则是 后退的螺旋线
?液体在沿整个流道前进时，多次进入叶间获取能量，如同多
级离心泵一样，直到最后从排出口排出为止
4-1-1 闭式旋涡泵
? 依靠纵向旋涡的作用来传递能量
? 纵向旋涡越强，液体进入叶轮的次数越多,H越高
? 纵向旋涡的强弱取决于
? 叶轮内液体和流道内液体的离心力之差
? 受纵向旋涡流动阻力影响，与叶片和流道形状及叶片数有关。
? 下图为叶轮的各种截面以及叶片的形状
? 叶片的倾斜角度和方向不同，泵特性曲线形状也不同
4-1-1 闭式旋涡泵
? 下图给出了闭式旋涡泵流道的各种截面的形状。
? 流道截面为矩形时，纵向旋涡的流阻较大,H和效率相
对较低，但 Q较大
? 流道为半圆形断面时,H和效率相对较高，但 Q较小。
4-1-1 闭式旋涡泵
? 闭式旋涡泵效率较高，可达 35％一 45％
? 液流是从叶轮外缘进人叶间
? 该处 u较大
? 液流情况复杂
? 速度分布不均
? 故闭式旋涡泵汽蚀性能差，汽蚀余量必须大一些
? 泵吸入气体时
? ρ小，会聚集在叶片的根部
? 在流道出口不易排出，又经过隔舌被带回吸人端
? 故一般不能抽送气液混合物，也无自吸能力
? 要使其能够自吸
? 必须在排出端设气液分离室
? 并设回液口使液体能在排出端挤人叶片根部驱赶气体
? 闭式旋涡泵多为单级或二级
4-1-2 开式旋涡泵
?开式叶轮 -叶片不带间隔板
?闭式流道 -流道两端不直接通吸、排口
? 泵的吸、排口是开在靠叶片根部处
?液流进入叶片的 u较小，汽蚀性能比闭式好
4-1-2 开式旋涡泵
? 只要将吸、排口朝上安装，
就有自吸能力
? 在流道始，液体甩人流道，
叶间形成真空，气体吸人
? 随着叶轮回转，流体压力变
大，越近排出口压力越大
? 气体密度小，被压缩在叶片
根部,V不断缩小
? 排出口开在流道尽头并靠近
叶片的根部
? 当液体到流道尽头时，会急
剧变为向心方向流人叶间，
将气体从排出口挤出。
4-1-2 开式旋涡泵
? 闭式流道能排气体和自吸
? 但液体急剧变化运动方向，
克服离心力做功
? 能量损失较大
? 总效率仅为 20％～ 27％。
? 用吸人端闭式，排出端开式
流道
? 保持较高的效率
? 但会失去自吸能力
? 为保自吸，又减少水力损失
? 可用 向心开式流道,如图所
示
? 效率可提高到 27％～ 35％。
4-1-2 开式旋涡泵
? 另一种办法是在排出端用开
式流道并附加辅助闭式流道
? 见图
? 让大部分液体从口 a排出
? 其余分液体进入辅助闭式流道 c
? 这部分液体能够在辅流道的末
端进入叶间
? 把气体从泵体侧面与压出室相
通的气体压出口 b排出
? 开式旋涡泵可做成单级，也
可多级 (最多 6级 )
? 泵漏主要是轴向间隙
