Ef þú vilt hagræða hönnun miðflótta dæluhjóla. Þess vegna er nauðsynlegt að skýra tilgang hagræðingar: að bæta innöndunarafköst? Bæta skilvirkni dælunnar? Stilltu hækkun amplitude Q-H ferilsins... og fínstilltu hana síðan í samræmi við sérstakar þarfir. Helsti vökvahlutinn sem hefur áhrif á frammistöðu miðflóttadælna er hjólið, auk flæðisíhlutanna eins og rafhlöðu/leiðara sem passa við það.
Vökvafræði er hálf fræðileg og hálf reynslufræðileg fræðigrein og enn eru mörg svið sem ekki er hægt að hanna, líkja eftir og spá nákvæmlega fyrir um, svo sem vanhæfni til að líkja nákvæmlega eftir raunverulegu flæðisástandi vökva og áhrif þeirra á afköst dælunnar undir mismunandi mannvirkjum, hitastigi og dælumiðlum. Þess vegna getur þessi grein aðeins útskýrt í stuttu máli hvernig á að hámarka hjól miðflótta dælu til að bæta sog- og vökvavirkni hennar frá eigindlegu sjónarhorni, ásamt reynslu. Aðeins til viðmiðunar.
1. Bættu innöndunarafköst
Það eru tvær gerðir af beygju fyrir hjólablöð: beygja fram og aftur. Vegna virkni þess við að hámarka afl, veita vökvanum miklum snúningskrafti og koma í veg fyrir aðskilnað flæðis, nota miðflóttadælur venjulega hjól með bogadælum blöðum að aftan.
Fyrir dæluhlutann eru kavitunarhegðun og sogafköst dælunnar að miklu leyti undir áhrifum af rúmfræðilegri lögun og flatarmáli inntaks hjólsins. Margir geometrískir þættir við inntak hjólsins geta haft áhrif á holrými, svo sem þvermál inntaks og hnafs, inntakshorns blaðs og innfallshorns uppstreymis, blaðafjölda og þykkt, flatarmál blaðshálsi, yfirborðsgróft, frambrúnarsnið blaðs o.s.frv. Auk þess tengist það ytra þvermál hjólablaðanna og bilstærð milli stýrisdælanna (fyrir spjaldælur) dælur).
1) Inntaksþvermál/inntakssvæði hjólsins
Til þess að bæta sogvirkni miðflótta dæla, ná hönnuðir þessu almennt með því að auka inntaksþvermál hjólsins. Í dag er þessi hönnunaraðferð enn notuð í verkfræðilegri hönnun miðflóttadæla.
Þegar þvermál öxulsins er það sama og þvermálsúthreinsunin á hjólmynnihringnum er sú sama, því betri sogafköst (því stærra sem inntakssvæði hjólsins er, því hærra er sogsérhraðagildi), því stærra er úthreinsunarsvæðið við hjólmunnahringinn, sem þýðir að lekamagnið er meira og skilvirkni dælunnar er minni.
Hins vegar, fyrir aðferðina til að bæta sogafköst með því að auka inntaksþvermál hjólsins, verður að huga sérstaklega að:
Það er ekki leyfilegt að valda því að innsogshraðagildið fari verulega yfir þau gildi sem tilgreind eru í viðeigandi stöðlum og forskriftum, annars mun það leiða til þröngt og stöðugt rekstrarsviðs dælunnar.
2) Blað fremstur brún lögun
Með því að fullnægja vélrænni og framleiðsluþörf þykkt fremstu blaðsins, með því að nota fleygbogasnið getur það bætt sogvirkni hjólsins. Sogframmistaða sporöskjulaga útlínunnar er önnur og þessi lögun er sjálfgefið útlínurval fyrir frambrúnina, þar sem það getur auðveldlega uppfyllt vélrænni og framleiðslutakmarkanir á þykkt frambrúnar blaðsins.
3) Beygjuradíus inntakshluta hjólhlífarhlífarinnar
Vegna miðflóttakraftsins sem verkar á vökvaflæðið við inntak hjólsins á snúningspunkti er þrýstingurinn lágur og flæðishraði er mikill nálægt framhliðinni, sem leiðir til ójafnrar hraðadreifingar við inntak hjólsins. Að auka sveigjuradíus inntakshluta hlífðarplötunnar á viðeigandi hátt er gagnleg til að draga úr algerum hraða við framhliðarplötuna (örlítið á undan blaðinntakinu) og bæta einsleitni hraðadreifingar, draga úr þrýstingsfalli við inntakshluta dælunnar og þar með draga úr NPSHR og bæta afköst dælunnar gegn kavitation.
4) Staðsetning inntaksbrún blaðsins og lögun inntakshluta
Inntaksbrún blaðsins nær til hliðar í átt að sogportinu, með því að nota inntaksbrún blaðsins sem sópað hefur verið til baka (inntaksbrúnin er ekki á sama ás og ytri brúnin er á móti ákveðnu horni aftur á bak), sem gerir vökvaflæðinu á miðhliðinni kleift að taka á móti virkni blaðsins fyrirfram og auka þrýsting.
Inntaksbrún blaðsins teygir sig fram og hallast, sem veldur mismunandi ummálshraða á hverjum punkti. Almennt er áshraðinn dreift um það bil jafnt meðfram inntaksbrúninni, sem leiðir til mismunandi hlutfallslegra flæðishorna á hverjum stað á inntaksbrúninni. Til að mæta þessum flæðisaðstæðum og draga úr höggtapi ætti að gera inntak blaðsins í staðbundið form, sem er ástæðan fyrir því að margir lághraða inntakshlutir hjólablaða eru einnig gerðir að snúnum blöðum.
5) Inntakshorn blaðsins
Hönnunarástandið samþykkir aðeins stærra jákvætt árásarhorn til að auka inntakshorn blaðanna, draga úr beygju við inntak blaðanna, draga úr tilfærslu blaðanna, auka inntaksflæðissvæði blaðanna og bæta þannig sogafköst. Á sama tíma mun það einnig bæta rekstrarumhverfið undir mikilli umferð til að draga úr umferðartapi. Hins vegar ætti árásarhornið ekki að vera of stórt, annars mun það hafa áhrif á skilvirkni.
6) Þykkt og slétt blaðinntak
Minnkaðu þykkt blaðinntaksins á viðeigandi hátt og hringdu það til að gera það nær straumlínulagðri lögun. Að draga úr þykkt blaðsins stækkar ekki aðeins svæði sográsar hjólsins, dregur úr flæðihraða og eykur þrýsting (lögun blaðsinntaksins er mjög viðkvæm fyrir þrýstingsfalli), heldur bætir einnig yfirborðssléttleika hjólsins og blaðinntaksins, sem dregur úr viðnámstapi. Þessar ráðstafanir eru allar gagnlegar til að bæta sogvirkni dælunnar.
7) Jafnvægisgat
Jafnvægisgatið á hjólinu hefur ákveðin eyðileggjandi áhrif á aðalflæðið sem fer inn í hjólið vegna leka (flatarmál jafnvægisholsins ætti ekki að vera minna en 5 sinnum svæði þéttingarbilsins til að draga úr lekaflæðishraðanum og lágmarka þannig áhrifin á aðalflæðið). Rannsóknir hafa sýnt að þegar jafnvægisgat er opnað á hjólinu mun hvirfilstyrkurinn fyrir aftan hjólið minnka og sumir hvirflar geta jafnvel horfið, sem bætir sogvirkni dælunnar.
8) Þvermál úttakshjóls
Lítil lækkun á þvermál hjólsins mun aðeins auka NPSHR lítillega. En þegar þvermálið minnkar um 5% til 10%, mun NPSHR aukast verulega, vegna þess að minnkun á lengd blaðsins mun auka tiltekið blaðhleðslu og hefur þar með áhrif á hraðadreifingu við inntak hjólsins.
Athugasemdir:
1) Reyndu að forðast að nota aðferðina við að auka inntakssvæði hjólsins til að bæta sogafköst og forðast að fara verulega yfir soghraðann, annars er auðvelt að valda inntaksflæði og stækka óstöðugt rekstrarsvæði dælunnar.
2) Forðast skal að blaðrásarheilkenni komi fyrir kavitation. Þessi tegund af kavitaskemmdum stafar af litlu bili á milli stýrisskífanna (fyrir stýrispinnadælur) eða spóla (fyrir spóludælur) og ytra þvermál hjólablaðanna. Þegar vökvinn flæðir í gegnum litla rásina veldur aukningin á vökvahraða lækkun á vökvaþrýstingi, staðbundinni uppgufun og myndun loftbóla, sem síðan springa við hærri þrýsting, sem leiðir til holrýmis.
2. Bættu vökvavirkni
Það eru margir þættir sem hafa áhrif á vökvavirkni dælna og helstu þættirnir sem hafa áhrif á vökvavirkni hjóla eru ýmis tap. Nánar tiltekið eru:
1) Fjöldi blaða
Fyrir miðflótta dælur getur fjölgun blaða almennt bætt flæði vökva og aukið dæluhausinn á viðeigandi hátt. Hins vegar mun fjölgun blaða minnka flæðisflatarmál rásarinnar, sem leiðir til aukins flæðihraða og núningstaps blaðanna.
Þess vegna dregur óhófleg fjölgun blaða ekki aðeins úr skilvirkni og rýrir holavirkni hjólsins, heldur getur það einnig valdið hnúð í afköstum dælunnar. Að auki mun aukning á fjölda blaða fletja út upp á við á einkennisferil höfuðsins (frá einkunnapunkti) til mikilvægs dauðapunkts; Þvert á móti, eftir því sem blaðunum fækkar, verður höfuðeinkennisferillinn brattari. Venjulega eru 5-7 blöð valin fyrir miðflótta dæluhjól með miklum fjölda blaða.
2) Löng og stutt blöð
Rannsóknir hafa sýnt að hvers kyns samsetning af stuttum og löngum blaðum í dæluhjóli mun vera gagnleg til að bæta skilvirkni dælunnar, þar sem það getur í raun komið í veg fyrir þróun vökvaflæðis af völdum ójafnrar hraðadreifingar nálægt hjólinntakinu.
3) Snúin blöð
Tilraunir hafa sýnt að dælur með snúnum blöðum hafa meiri skilvirkni nálægt hönnunarvinnslustað og á svæðum með miklu rennsli samanborið við dælur með bognum blöðum. Á sama tíma hafa dælur með snúið blað hærra höfuð á mikilvæga punktinum en þær með bogadregnum blöðum (sem getur breytt upp á við tilhneigingu höfuðeinkennisferilsins á mikilvæga punktinum, sérstaklega fyrir miðflóttadælur með lágum sérhraða, sem geta í raun bætt/útrýmt hnúðum).
4) Þvermál hjólaúttaks
API 610 staðallinn leyfir ekki dælum að ná hámarks hjólþvermáli og krefst þess að hjólið sé skorið til að uppfylla tilskilin afköst dælunnar. Ef dæluvalið er of stórt er tiltölulega hagkvæm og áhrifarík aðferð að skera hjólið til að draga úr þrýstingi og flæði sem myndast. Þó að klippa hjólið sé skilvirkara en að nota inngjöf til að uppfylla nauðsynlegar rekstrarskilyrði, er skilvirkni þess venjulega minni en hjólhjóla í fullri-stærð vegna þess að hjólablöðin styttast og bilið milli hjólablaðanna og dæluhússins eykst.
Fyrir geislaflæðishjól ætti þvermál þeirra ekki að minnka í meira en 70% af hámarkshönnunarþvermáli. Minnkun á þvermáli dæluhjólsins mun einnig breyta breidd úttaksrásarinnar, úttakshorni blaðsins og lengd blaðsins. Því meira sem þvermál hjólsins minnkar frá hámarksþvermáli, því meira mun skilvirkni dælunnar minnka þegar hjólið er skorið, og hæsti nýtnipunkturinn mun færast í átt að lægri flæðishraða.
3. Áhrif annarra breytu á afköst dælunnar
1) Blaðbreidd hjólsins
Þegar breidd blaðsins eykst minnkar vökvaþrýstingurinn, þannig að höfuðið mun minnka með aukningu á breidd hjólablaðsins; Áhrif blaðbreiddar á skilvirkni ákjósanlegasta nýtnipunktsins eru yfirleitt ekki marktæk (eftir því sem blaðbreiddin eykst, getur skilvirkni ákjósanlegasta nýtnipunktsins aukist lítillega), en há-nýtnisvæðið mun færast í átt að lægra flæðishraða eftir því sem blaðbreiddin minnkar. Áhrif nýtni eru mikilvægari við stærra rúmmálsrennsli, með öðrum orðum, þegar breidd blaðsins eykst, minnkar nýtniferillinn hratt til hægri við ákjósanlegasta nýtnipunktinn.
2) Horn úttaksblaðs hjólsins
Því stærra sem horn úttaksblaðsins er, því hærra er höfuðið á tilteknum hraða, en á kostnað minni skilvirkni og slitafköstum. Neðra úttaksblaðhornið eykur skilvirkni og lengd blaðsins, en á kostnað þess að minnka höfuðið. Þess vegna þarf venjulega að fínstilla útflutningsblaðhornið til að ná jafnvægi á þessum þáttum. Höfuðið eykst með aukningu á úttaksblaðshorni, sem skýrist af aukningu á þversniðsstærð úttaks- miðað við aukið úttaksblaðhorn, sem leiðir til lækkunar á vökvaþrýstingsfalli í flæðisrásinni á milli blaðanna.
Rannsóknin bendir til þess að hámarksnýtnigildið lækki með aukningu úttaksblaðshornsins. Þegar horn úttaksblaðsins er lítið mun skilvirkni dælunnar hægra megin við hæsta nýtnipunktinn hratt minnka.
3) Kljúfarblað fyrir úttak hjólhjóla
Með því að bæta við klofningsblöðum á úttakshlið hjólsins mun haus og vökvavirkni dælunnar aukast og aukning á haus og skilvirkni verður meiri eftir því sem lengd klofningsblaðanna eykst. Lengd klofningsblaðanna fer venjulega ekki yfir 0,5 sinnum upprunalega lengd blaðsins, allt eftir stærð hjólsins, lögun blaðanna og fjölda blaða.
4) Snyrting á úttaksbrún hjólablaðsins
Með því að mala bakhlið hjólaúttaksblaðanna stækkar flæðirásarsvæði hjólúttaksins og eykur þar með flæðihraða hjólsins. Þegar svæði úttaksrásarinnar stækkar mun hausinn einnig aukast og ákjósanlegur nýtnipunktur dælunnar mun færast í átt að háflæðishliðinni.
