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离心泵叶轮增加能量到流体为什么能变化
文章来源:本站  发布时间:2014-11-26
为什么那些三亲和力法则能很好的预测离心泵性能时,其转速或叶轮直径的变化?哦,原来,他们不只是猜测或近似。他们实际上是植根于艾萨克牛顿运动定律的工作,谁也揭穿了离心力的神话。
让我们来看看如何叶轮增加能量到流体和为什么能变化可以由相似定律预测。
增加能量
能量可以在许多不同的形式存在,但在武研离心泵是通过增加流入的流体速度增加。当叶轮旋转时,流体进入叶片在它的眼睛和加快一些最大的速度就像它退出的叶片在其周边。由于流体的出口速度大于其进口速度,在泵的能量增加,而这额外的能量增加的压力和流量的结果。
现在,你可能会认为,这种加速是由于“中心逃离”的组件称为离心力。但是,你必须采取一粒盐因为如果这种力量是存在的,一个球摆一圈上的字符串会飞的向外的点是释放。在现实生活中,球的直线是圆的切线。
换句话说,它在同一个方向是在即时发布旅行游记。我在我的讲座和课程使用相同的示范。如果你不相信,自己尝试一下。
离心力是一个三错误,或明显的,在自然界中发现的力量。“明显”的存在是完全基于参考的框架。例如,如果你在一个急转弯高速你会感受到一种力量,似乎把你拉向外面。但是,拉的结果真的是你的身体试图服从牛顿第一运动定律,在这样做时,保持其原有的行程和速度方向。
所以如果离心力真的是一场闹剧,这是怎么通过叶轮的能量补充的速度吗?
其实,这很简单,但有时我们的大脑很难想象的距离和速度,当他们出现在一个旋转的环境。图2显示了一个叶轮的直径有12(半径6)和圆周3.14-ft。如果完成一次旋转叶轮的每一秒,在其边缘点的旅行距离3.14-ft在3.14-ft/sec等效线性速度。
现在,让我们以一个点,在看(3)中心和外围之间。在这里,我们计算一个圆周1.57-ft。在3点仍然是每秒一个旋转的旅行,但旅行的距离只是一半,在6点。因此,它的速度还必须在6点半。
作为一个流体通过叶轮的叶片,它遇到越来越多的半径和速度将是圆周的比例在任何给定的点上,半径。在我们的例子中,流体的速度也会很小,因为它进入叶轮的眼睛,但会增加1.57-ft/sec中途下叶片和叶片在3.14-ft/sec退出。
在这种简单的方式,叶轮速度增加能量流。(外)最大速度可以达到取决于相结合的叶轮直径和转速。减少直径或转速和你减少外周速度。
现在,这个速度高于很小因为我们的旋转速度是每秒一旋转,或60转。在一个典型的1750转,那些3和6速的增加会45.8-ft/sec和91.6-ft/sec,分别。现在我们知道了能量是如何通过叶轮补充说,让我们看看如何亲和力法则能够预测流量,头其效果来看,与权力。
第一定律是关于速度。它指出,流量是速度的变化成正比。当我们说,在另一个直接比例的一些变量的变化,我们要说的是,变化是平等的。如果x的变化百分之50,Y将相同数量的变化。如果我们降低了一半,叶轮的旋转速度,通过其叶片的流动也降低了一半。
如果活塞泵可取代每行程一加仑和执行六十次每分钟,其流量为60加仑。减少到30次,其流量减少到30加仑。离心泵以类似的方式,但它是流体的速度–不是机械位移–导致流。喜欢活塞泵缸,叶轮有定义的内部体积,和“叶卷”,退出叶片数目(每单位时间)是完全依赖于流体的速度在这些叶片。如果我们改变通过改变旋转速度,流速,流量相同数量的改变。
第二定律是关于速度。它指出,头在速度变化的平方成正比。当我们说变量的变化作为变量b的平方,我们说的是,在一个变化等于B变化乘以本身。如果我们降低速度的一半,由此产生的头减少到其原始值的只是一个季度(?X?=?)。但何方呢?
嗯,事实证明,在本质上相当多的东西遵循平方规律。例如,风的阻力(或拉)变化的速度变化的平方。这就是为什么你的车的油耗较低,以每小时70英里的速度比在50英里每小时,即使发动机效率大约是相同的。但是,仍然没有回答问题。嗯,你能相信它遵循相同的规则,落下的水?
该方程V2 = 2gh通常被称为落体方程。它可以用来计算的速度,一些对象(包括水)将撞击地球表面时下降从一定高度(H)在忽略空气阻力的情况下(G在32英尺/秒的万有引力常数)。如果我们将这个方程(H = V2/2G),我们也可以计算高度的物体将达到根据一些初始速度。
正如你所看到的,高度变化的速度变化的平方。双速度和高度增加四倍。减少了一半的速度,和高度降低到原来的四分之一。头所产生的离心泵是依赖于它的周围(初始)的速度和它是由同一个简单的方程。
第三法是一个简单的改变,我们看到在第一个法律产品。它指出,马力为速度的变化而变化的立方体。在一个立方关系,改变自身相乘,所得产物再乘以变化。如果我们降低速度的一半,功率减少到原来的八分之一(?X?=?X?= 1 / 8)。
为了明白为什么这一切发生的时候,我们必须转换成工作的马力更基本的单元。在英国,马力等于33000 lbft /分钟(或Nm如果你超过50)。让我们看一个简单的例子。假设我们有一个泵可以产生100加仑一头100英尺在全速运行时。速度的一半,前两个相似定律将决定一个50加仑的流量和一头25-ft.现在,让我们把流量和扬程为lbft/min和计算所需的马力在全速和半速。
100 gpm的X 8.35-lb/gal×100英尺=
83500 lbft/min÷33000 lbft/min = 2.53-hp
50 gpm的X 8.35-lb/gal×25英尺=
10437 lbft/min÷33000 lbft/min = 0.316-hp
这些简单的计算表明,理论马力(假设百分之100液压效率)需要离心泵水在全速和半速,和他们的研究结果支持第三法预测。注意0.316是,事实上,1 / 8 2.53。这种关系在这种方式变化是因为英镑抽水单位时间只有全速,一半的高度,它们不过是?泵浦的原头。在非常简单的数学,1 / 2×1 / 4 = 1 / 8。(常州FH离心泵
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