离心式水泵用什么叶轮

⑴在转速、叶轮半径、流量都相同的条件下，前弯式叶轮产生的绝对速度比后弯式叶轮大，而流动损失与速度的平方成正比。因此当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时，其能量损失比后弯式叶轮大；⑵前弯式叶轮产生的动压比静压大，而水泵应产生高的静压以克服高的阻力来输送流体，若动压高，还得在导叶或蜗壳中转换为静压，在转换中必然要伴随较大的能量损失。⑶前弯式叶轮的流道比后弯式短，因而流道的扩散度较大，流道的扩散度大，流体通过时的局部损失也大。

前向叶轮与后向叶轮的差别其实就是叶片的出口安装角β2，当β2<90°时，叶轮是后向的，β2>90°时，叶轮就是前向的。

根据流体力学的相关理论，如果β2越大，则出口速度的圆周分量也越大，扬程也就越高，可是，由于流速增加引起的水力损失也就越大，效率就越低。

因此，前向叶轮与后向叶轮之间就存在以下的差别：

（1）叶轮直径相同时，前向叶轮的扬程明显高于后向叶轮，后向叶轮的效率则高于前向叶轮；

（2）前向叶轮的性能曲线通常都有一个“驼峰”，安全工作区域比后向叶轮窄。

离心水泵只能采用后向叶轮的主要原因是：

一方面，水泵的功率比较大，是工厂的主要耗能机械，非常重视其效率特性，因此，要采用后向叶轮。另一方面，出于安全性考虑，很多工厂使用的水泵都禁止存在“驼峰”特性，因此，不能使用前向叶轮。

离心泵式水泵叶轮主要有以下4种形式，闭式、前半开式、后半开式、开式这四种。

1、闭式叶轮：由叶片与前、后盖板组成。闭式叶轮的效率较高、制造难度较大。在离心泵中应用最多。适于输送清水，溶液等黏度较小的不含颗粒的清洁液体。

2、半开式叶轮：一般有两种结构其一为前半开式，由后盖板与叶片组成，此结构叶轮效率较低，为提高效率需配用可调间隙的密封环另一种为后半开式，由前盖板与叶片组成，由于可应用与闭式水泵叶轮相同的密封环?效率与闭式叶轮基本相同，且叶片除输送液体外，还具有：背叶片或副叶轮的密封作用。半开式叶轮适于输送含有固体颗粒、纤维等悬浮物的液体。半开式叶轮制造难度较小、成本较低、且适应性强、近年来在炼油化工用离心泵中应用逐渐增多、并用于输送清水和近似清水的液体。

3、开式叶轮：只有叶片及叶片加强筋，无前后盖板的叶轮。开式叶轮叶片数较少2-5片。水泵叶轮效率低，应用较少，主要用于输送黏度较高的液体以及浆状液体。

离心泵式水泵叶轮的叶片一般为后弯式叶片。叶片有圆柱形和扭曲形两种，应用扭曲叶片可减少叶片的负荷，并可改善离心泵的吸入性能，提高抗气蚀能力，但制造难度较大，造价较高。水泵叶轮炼油化工用离心泵要求叶轮为铸造或全焊缝焊接的整体水泵叶轮。焊接水泵叶轮是近年发展起来的，多用于铸造性能差的金属材料，如铁及其合金，制造的化工用特种离心泵。焊接水泵叶轮的几何精度和表面光洁度均优于铸造叶轮，有利于提高离心泵的效率。

离心泵式水泵叶轮主要有以下4种形式,闭式、前半开式、后半开式、开式这四种。

1、 闭式叶轮：由叶片与前、后盖板组成。闭式叶轮的效率较高、制造难度较大。在离心泵中应用最多。适于输送清水，溶液等黏度较小的不含颗粒的清洁液体。

2、半开式叶轮：一般有两种结构其一为前半开式,由后盖板与叶片组成,此结构叶轮效率较低,为提高效率需配用可调间隙的密封环另一种为后半开式,由前盖板与叶片组成,由于可应用与闭式水泵叶轮相同的密封环?效率与闭式叶轮基本相同，且叶片除输送液体外，还具有：背叶片或副叶轮的密封作用。半开式叶轮适于输送含有固体颗粒、纤维等悬浮物的液体。半开式叶轮制造难度较小、成本较低、且适应性强、近年来在炼油化工用离心泵中应用逐渐增多、并用于输送清水和近似清水的液体。

3、 开式叶轮：只有叶片及叶片加强筋，无前后盖板的叶轮。开式叶轮叶片数较少2-5 片。水泵叶轮效率低，应用较少，主要用于输送黏度较高的液体以及浆状液体。

离心泵式水泵叶轮的叶片一般为后弯式叶片。叶片有圆柱形和扭曲形两种，应用扭曲叶片可减少叶片的负荷，并可改善离心泵的吸入性能，提高抗气蚀能力，但制造难度较大，造价较高。 水泵叶轮炼油化工用离心泵要求叶轮为铸造或全焊缝焊接的整体水泵叶轮。焊接水泵叶轮是近年发展起来的，多用于铸造性能差的金属材料，如铁及其合金，制造的化工用特种离心泵。焊接水泵叶轮的几何精度和表面光洁度均优于铸造叶轮, 有利于提高离心泵的效率。

1、流道式叶轮：

流道式叶轮是从入口到出口是一个弯曲的流道，该类型的叶轮适用于输送含有大颗粒杂质或者是长纤维的液体。因为这个类型的叶轮具有优良的抗堵塞性能。但是他的弊端在于抗汽蚀性能弱于其他形式的。

2、叶片式叶轮：

叶片式叶轮中的半开式、开式叶轮铸造方便，并且容易维护清理输送过程中堵塞的杂质。但是他的弊端在于运输过程中固体颗粒磨蚀下压水室内壁与叶片之间的间隙加大，降低了水泵的运行效率，并且因为间隙的增大使得流道中液体的流态的稳定性受到破坏，使泵产生振动，该种型式叶轮不易于输送含大颗粒和长纤维的介质。封闭式的叶轮运行效率高、能长时间平稳的运行，泵的轴向推力较小，但是封闭式的叶轮易于被缠绕，不易输送含有大颗粒的或者含有长纤维的污水介质。

3、螺旋离心式叶轮：

螺旋离心式叶轮是叶片为扭曲式的，在锥形轮毂体上从吸入口沿轴向延伸。输送的液体流经叶片时不会不撞击泵内任何部位，因此对水泵没有什么损伤型，同时对输送的液体也没什么破坏性由于螺旋的推进作用，悬浮颗粒的通过性强，所以采用该型式叶轮的泵适宜于抽送含有大颗粒和长纤维的介质。

4、旋流式叶轮：

旋流式的叶轮是叶轮全部或者是部分被缩离到压水室流道，具有良好的抗堵塞性能。颗粒在水压力室内流动靠叶轮旋转产生的涡流的推动下运动，悬浮颗粒运动本身不产生能量，流道内和液体交换能量。在流动过程中，悬浮性颗粒或长纤维不与磨损叶片接触，叶片多磨损的情况较轻，不存在间隙因磨蚀而加大的情况，适合于抽送含有大颗粒和长纤维的介质。

水泵叶轮用铸铁制成。水泵叶轮上的叶片又起主要作用，水泵叶轮的形状和尺寸与水泵性能有密切关系。水泵叶轮一般可分为单吸式和双吸式两种，单吸式叶轮为单边吸水，小流量水泵叶轮多为此种型式。双吸式叶轮为两边吸水，大流量水泵叶轮均采用双吸式叶轮。

解析:

活塞式抽水机

教师演示实验：活塞式抽水机。

人类的生活处处离不开水，最多见的是农田灌溉、农村的食用水、工业生产用水等都需要从河里和地下才层抽取，所以抽水机是常用的设备。

抽水机的原理就是利用大气压强把水压上来，就如刚才的实验。问题是需要 把水从活塞下面设法移到上面，这个问题是这样解决的。

1．观察抽水机的模型。这是个抽水机的模型，我们把它的细管伸到水面下，提起活塞，水随活塞上升，这是大气压的作用（边讲解边演示），反复上提活塞，水从活塞上边的出水管流出。

2．我们来看看它的构造。抽水机的圆筒底部有一个阀门，它只能向上开启。活塞上也有一个阀门，也只能向上开启。大家再来观察它的工作过程（演示）。

3．请大家看书第168页的图，并填好图旁的说明。

4．活塞式抽水机的工作原理是利用大气压强，所以抽水高度是有限的。从理论上讲，当水上升大约10米高时，水柱产生的压强等于大气压强，要把水抽得再高些，大气压就无能为力了，必须改用离心式水泵。

学生虚拟实验：进入《初中物理在线》虚拟实验室(活塞式抽水机和离心式水泵）

三、离心式水泵

离心式水泵的主要部分是泵壳和壳内的叶轮（配合虚拟实验离心式水泵图解），叶轮的机轴跟电动机相连。水泵起动前，须先在泵壳内灌满水，使壳内的空气排出。起动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里的水也随叶轮高速旋转。这样，由于水的惯性被甩入出水管内，叶轮周围的压强大大减小，大气压将低处的水压上来，推开底阀进入泵壳。如此循环下去，可以不断地把水抽上来并甩向高处。

离心式水泵的工作原理跟抽水机大体相同，都是大气压的作用。但是区别在于活塞式抽水机只是单一的大气压的作用，而离心式水泵是在抽水（大气压压水）的同时再用高速将水甩向高处。

离心式水泵中，靠大气压的作用将水吸上来的高度叫吸水扬程，高速旋转将水甩上去的高度叫压水扬程，二者之和是水泵的实际扬程。

叶轮：

叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以增加液体的静压能和动能主要增加静压能。叶轮一般有6~12片后弯叶片。

叶轮有开式、半闭式和闭式三种。

1.开式叶轮在叶片两侧无盖板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送的液体压力不高；

2.半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；

3.闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。