离心泵轴向力产生的原因

2024年11月02日 20:33

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网友（1）：

（1）水泵叶轮前后液体压力不平衡。当水泵工作起来时，叶轮带动液体转动，在这个过程中，液体经过转动机械的叶轮前后，作用在叶轮吸入口与作用在叶轮背面的液体面积不相等。

同时转动机械的叶轮吸入口部位是低压，背部是高压，这样由于叶轮前后的气压不同，会在叶轮的前轮盖和后轮盘之间形成压差，作用于前盖板与后盖板上的液体压力不能互相平衡，产生一个轴向的力。

（2）液体动量的轴向分量发生改变。通过液体从叶轮吸入口处流入，从叶轮出口处流出这个过程，在液体轴向力方向上的动量分量会发生变化，原因是作用在叶轮前后的液体，其速度的大小不仅发生改变，速度的方向也有很大变化。

（3）不同的泵体，轴向力的产生原因也不同。立式泵内部转子的本身重量，在水泵运行过程中也会成为轴向力的一部分；卧式泵内部的转子重力则不会对水泵产生轴向力。

扩展资料

离心泵在化工生产中应用最为广泛，这是由于其具有性能使用范围广（包括流量、压头及对介质性质的失迎性）、体积小、结构简单、操作容易、流量均匀、寿命长、购置费和操作费均较低等突出优点。

离心泵利用叶轮高速转动所产生的离心力来抽取液体或其他物料的，应用量大、面广，除了工业应用外，离心泵还广泛的应用于农业灌溉、市政供水、电站循环供水、城市污染处理等。

基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为4～12个）后弯叶片的叶轮紧固于泵轴上，并随泵轴由电机驱动作高速旋转。

叶轮是直接对泵内液体做功的部件，为离心泵的供能装置。泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，吸入管路的底部装有单向底阀。泵壳侧旁的排出口与装有调节阀门的排出管路相连接。

参考资料来源：百度百科-轴向力

网友（2）：

在单吸离心式叶轮的吸入口处，后盖板的前侧面受吸入压力的作用，而其后侧面受高压的作用。此外，由于两侧密封泄漏不相等的各种影响，叶轮两盖板上的液体压力分布情况也不相同。因此，液体作用于叶轮上的力是不平衡的(如下图)，于是产生了作用在叶轮上的轴向力F1，此力与轴平行，从后盖板指向叶轮进口。

液体流入叶轮进口及从叶轮出口流出的速度大小及方向均不相同。因此，在叶轮上作用着一个动反力F2，此力也是轴向的，但与F1的方向相反。

对于立式泵，整个转子的重量也是轴向力的一部分。叶轮对称布置，例如中开式多级泵、两级泵、悬臂式两级泵，能够平衡轴向力。但是在某些情况下看起来，形状是对称的，叶轮的轴向力好像是平衡的，实际上，由于轴台、轴套和轮毂的直径大小不同，仍有剩余的轴向力存在，这部分轴向力有时是很大的，甚至能够损坏轴承。此外，由于扭曲叶片工作面和背面的压力不同，也会产生一个轴向力，此轴向力的方向与F1相同，但目前还没有适当的方法来计算这一轴向力的大小，不过该力不大，一般可不予考虑。

网友（3）：

多级离心泵轴向力的产生
多级离心泵在正常工作运行的过程中,一般都会产生多种性质的轴向力,这些轴向力按照其形成方式的不同可以分为以下几类。
其一,由于多级离心泵在进行工作时,其叶轮会根据设定发生不同程度的旋转,这就导致其驱动端口和自由端口的压力不相等,因此相应的就会产生一种指向离心泵驱动端的力,这个力就被划为轴向力的范畴内;
其二,当液体从离心泵的吸入口到排出口需要改变运行方向时,也会产生一个作用在叶片上的作用力;
其三,离心泵内的转子本身也具有一定的重力势能,因此也会产生一个向下的轴向力;
其四,由于多级离心泵在运行的过程中,其内在的压强与外界大气压强相比,会存在很大的差异,这就使得其内部轴端上会产生一定的压力,这也是离心泵轴向力的一种表现形式。

网友（4）：

离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。

离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。

网友（5）：

离心泵轴向力产生的原因如下：
在叶片高速旋转过程中，叶轮前盖板和后盖板受承受的压力不同，会产生轴向的串动。

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