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井用潛水泵葉輪上為什么要有平衡孔?

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井用潛水泵葉輪平衡孔(回流口)主要是為了平衡因葉輪工作時(shí)產(chǎn)生的軸向力,減少軸承端面的磨損以及推力盤的磨損,當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)動時(shí),充滿在葉輪內(nèi)的液體在離心力的作用下,從葉輪中心沿著葉片間的流道甩向葉輪的四周,由于液體受到葉片的作用,使壓力和速度同時(shí)增加,產(chǎn)生了一個向前的軸向力,葉輪上打孔是為了減少葉輪產(chǎn)生的軸向力,對保護(hù)軸承,推力盤以及控制泵壓產(chǎn)生作用。
井用潛水泵減小軸向力的程度取決于泵孔的數(shù)量和孔徑的大小,值得說明的是密封環(huán)和平衡孔是相輔相成的。采用這種平衡方式的缺點(diǎn)是會有效率損失(平衡孔的泄漏量一般為設(shè)計(jì)流量的2%~5%)。另外,經(jīng)平衡孔的泄漏流與進(jìn)入葉輪的主液流相沖擊,破壞了正常的流動狀態(tài),會使抗汽蝕性能下降。
在非額定流量下,流動狀態(tài)發(fā)生變化。小流量時(shí),由于預(yù)旋的影響,葉輪進(jìn)口中心部分的壓力低于外周的壓力,經(jīng)平衡孔的泄漏增加,盡管揚(yáng)程增加,密封環(huán)下腔的壓力還是很低的,因而軸向力進(jìn)一步減小。大流量時(shí),由于揚(yáng)程下降,軸向力也變小。
有研究結(jié)果表明:井用潛水泵葉輪平衡孔的總面積取口環(huán)間隙面積的5-8倍,可以獲得較好性能。
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