離心葉輪平衡機構(gòu)軸向力的計算與分析

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(1.西華大學能源與動力工程學院，四川 成都 610039；2.西華大學流體及動力機械教育部重點實驗室，四川 成都610039)

·能源與環(huán)境·

離心葉輪平衡機構(gòu)軸向力的計算與分析

李景悅1，2，嚴 敬1，2*，賴喜德1，2，羅 麗1，2

(1.西華大學能源與動力工程學院，四川 成都 610039；2.西華大學流體及動力機械教育部重點實驗室，四川 成都610039)

為減小離心泵葉輪所承受的軸向力，在離心葉輪后蓋板外側(cè)設(shè)置密封環(huán)和平衡孔結(jié)構(gòu)是一種常見的措施。本文以旋轉(zhuǎn)流體壓力分布規(guī)律為基礎(chǔ)，通過數(shù)學分析計算，得出該結(jié)構(gòu)泄漏量的定量計算方法，推導出軸向力的計算理論公式，并證明該結(jié)構(gòu)可以達到降低軸向力的目的。研究結(jié)果有助于避免葉輪平衡機構(gòu)設(shè)計的盲目性，為正確確定葉輪的相關(guān)幾何尺寸提供參考。

密封環(huán) ； 平衡孔 ； 旋轉(zhuǎn)流體； 軸向力

一臺性能優(yōu)良的離心泵除應有良好的水力性能外，還必須具有期望的使用壽命。在一些連續(xù)運行的生產(chǎn)線上，如化工、冶金行業(yè)中,客戶對關(guān)鍵設(shè)備可靠性的要求甚至成為選擇設(shè)備的主要指標。離心泵的部件受力狀態(tài)復雜，某些部件所受外力可達到很高的數(shù)量級，這是泵的一些部件，如軸承、密封、鍵提早破壞失效，嚴重縮短泵的維修周期的主要原因。液體流經(jīng)葉輪后，由于葉輪對其做功，流體機械能增加，而這部分增加能量的主要形式是壓力能。葉輪出口的高壓力在泵的前、后泵腔中以一定分布規(guī)律形成了作用于葉輪前、后蓋板外側(cè)的軸向分布力系?！?br>