请问：“漩涡式”抽水机（水泵）的详细原理！

旋涡泵（也称涡流泵）是一种叶片泵。主要由叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，吸入口和排出口均在叶轮的外圆周处。吸入口与排出口之间有隔板，由此将吸入口和排出口隔离开。

我们将泵内的液体分为两部分：叶片间的液体和流道内的液体。当叶轮旋转时，在离心力的作用下，叶轮内液体的圆周速度大于流道内液体的圆周速度，故形成图1所示的“环形流动”。又由于自吸入口至排出口液体跟着叶轮前进，这两种运动的合成结果，就使液体产生与叶轮转向相同的图2（绿色）示的“纵向旋涡”。因而得到旋涡泵之名。需要特别指出的是，液体质点在泵体流道内的圆周速度小于叶轮的圆周速度。

在纵向旋涡过程中，液体质点多次进入叶轮叶片间（图2），通过叶轮叶片把能量传递给流道内的液体质点。液体质点每经过一次叶片，就获得一次能量。这也是相同叶轮外径情况下，旋涡泵比其它叶片泵扬程高的原因。并不是所有液体质点都通过叶轮,随着流量的增加，“环形流动”减弱。当流量为零时，“环形流动”最强，扬程最高。

由于流道内液体是通过液体撞击而传递能量。同时也造成较大撞击损失，因此旋涡泵的效率比较低。

来源：http://www.pumpzc.com/techdetail.php?id=323

闭式旋涡泵采用闭式叶轮、开式流道结构。闭式叶轮是指叶片部分设有中间隔板，叶片比较短小的一种叶轮。泵的吸、排口除在隔舌部分隔开外。通过流道相通．这种与吸、排口直接相通的流道称之为开式流道。闭式旋涡泵必须配开式流道。

闭式旋涡泵的叶片和流道形式较多。一般矩形截面流道流量较大，但扬程和效率较低。而半圆形截面流道，扬程和效率较高，但流量较小。因此中、低比转数旋涡泵多采用半圆形截面流道，而中、高比转数旋涡泵多采用矩形截面流道。叶片形状应用最广的是径向直叶片，在低比转数旋涡泵中也有采用后弯角叶片。

在闭式旋涡泵中，液流是从圆周速度较大的叶轮外缘进入泵内的．因此气蚀性能较差，必须气蚀余量大。而且由于闭式旋涡泵的排出口位于流道外缘．聚集在时‘片根部的气体不易排出。因此，如无专门措施，闭式旋涡泵无自吸能力，也不能抽送气液混合物。闭式旋涡泵的效率要高于开式旋涡泵，可达到35%～45%。

2)开式旋涡泵

开式旋涡泵采用开式叶轮，闭式流道结构。开式叶轮是指叶片不带中间隔板，叶片比较长的一种叶轮。闭式流道是指吸、排口不能直接相通的流道。开式旋涡泵的吸、排口一般开在泵侧盖靠叶片根部处，这样一方面气体容易排出，有利于提高泵的自吸和抽送气液混合物的能力；另一方面。入口处的圆周速度相对较小，因此抗气蚀性能也要比闭式旋涡泵好。但开式旋涡泵的效率低，如采用效率最差的闭式流道时，效率仅为20%～27%，即使采用水力损失较小的向心开式流道后，效率也只能提高到27%～35%。

3)离心旋涡泵

与离心泵相比，旋涡泵扬程较高，较容易实现自吸，但气蚀性能差，而离心泵扬程低，但气蚀性能相对较好。离心旋涡泵就是将这两种泵结合在一起，即第一级为离心叶轮，以减小泵的必需气蚀余量；第二级为旋涡叶轮，提高泵的扬程。这样不但气蚀性能好，而且泵的扬程也较高。

该泵采用轴向回液的泵体结构。泵体由吸入室、储液室、涡旋室、回液孔、气液分离室等组成。泵正常启动后，叶轮将吸入室内储存的液体和吸入管路中的空气一起吸入，它们在叶轮内完全混合。在离心力的作用下，液体夹带气体流向涡室外缘，在叶轮外缘形成一定厚度的白色泡沫带和高速旋转的液环。气液混合物通过扩散管进入气液分离室。

此时，由于流量突然减小，较轻的气体从混合气体液体中分离出来，气体继续上升，通过泵体的出口排出。脱气后的液体返回储液室，通过回流孔再次进入叶轮，在叶轮内部与从吸入管吸入的气体再次混合，在高速旋转的叶轮作用下流向叶轮外缘。如此反复进行，吸入管路中的空气不断减少，直到气体被完全吸收，自吸过程完成，这时泵才会投入正常运行。

一些泵在轴承体的底部也有冷却室。当轴承因发热而温度升高70度以上时，可通过任意冷却液管接头将冷却液注入冷却室内进行循环冷却。在泵内部，防止液体从高压区泄漏到低压区的密封机构是前后密封环。前密封圈安装在泵体上，后密封圈安装在轴承体上。当泵的密封圈在长期运行后磨损到一定程度，影响泵的效率和自吸性能时，就应该更换。

扩展信息:

外置自吸泵是:泵启动前，将泵壳注满水(或泵壳本身有水)。当叶轮开始高速旋转后，叶轮通道中的水流向蜗壳。此时在入口处形成真空，使进水逆止门打开，吸入管内的空气进入泵内，通过叶轮通道到达外缘。

另一方面，由叶轮排入气水分离室的水通过左右回水孔流回叶轮的外缘。在压力差和重力的作用下，从左回水孔回流的水射进叶轮通道，被叶轮粉碎。与来自吸入管的空气混合后，被抛向蜗壳，沿旋转方向流动。

内部自吸泵的工作原理与外部自吸泵相同。

自吸泵多与内燃机配套，安装在可移动的小车上，适合野外作业。

水泵的气蚀是由水的蒸发引起的。所谓汽化，就是水从液态变成气态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系。在一定压力下，当温度上升到一定值时，水开始汽化。如果在一定温度下，当压力下降到一定值时，水也会汽化，这个压力叫做该温度下水的汽化压力。

如果在流动过程中某个局部区域的压力等于或低于水温对应的汽化压力，水就会在那里汽化。汽化后，会形成许多与气体混合的蒸汽小气泡。

当气泡随着水流从低压区流向高压区时，气泡在高压作用下破裂，高压水流以极高的速度流向这些原始气泡所占据的空间，形成冲击力。在水锤压力的作用下，金属表面疲劳，严重损坏。因此，我们把气泡的形成、发展和破裂的全过程，从而导致物质的破坏，称为空化现象。