? ? ? ?本文計算的滑移系數與利用準三元流動(dòng)程序計算的滑移系數隨葉片數的變化關(guān)系都是線(xiàn)性的，即隨葉片數的增加而增大，數值小于準三元流動(dòng)程序計算的滑移系數。這是因為準三元流動(dòng)程序計算葉輪內部流動(dòng)時(shí)沒(méi)有考慮吸入室和蝸殼的影響。在圖2(b)中，最優(yōu)工況揚程隨葉片數的變化關(guān)系也是線(xiàn)性的，這就驗證了滑移系數與葉片數成線(xiàn)性關(guān)系是正確的。說(shuō)明本文方法是合理的。Stodola、Wiesner經(jīng)驗公式計算滑移系數隨葉片數的變化規律都與最優(yōu)工況揚程與葉片數呈線(xiàn)性關(guān)系的實(shí)驗結果相違背。 圖3(a)表示在粘度為1cSt(水)、98cSt(油)和255cSt(油)條件下，采用本文方法計算的滑移系數隨葉片數的變化曲線(xiàn)。圖3(b)為實(shí)驗測得的最優(yōu)工況揚程。由圖可見(jiàn)，滑移系數隨葉片數的變化規律與揚程隨葉片數的變化規律完全一致，再次表明本文計算方法是合理的?？傮w上，輸送粘油時(shí)滑移系數與葉片數的關(guān)系基本還是線(xiàn)性的。 圖4表示不同葉片數條件下，滑移系數隨粘度的變化關(guān)系曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)，滑移系數隨粘度的變化關(guān)系曲線(xiàn)取決于葉片數。當葉片數較少(Z=3)時(shí)，滑移系數隨粘度增大而增加，直到粘度大于75cSt以后，略有減小，但都比輸送清水時(shí)的大。當葉片數中等(Z=5)時(shí)，當粘度在20～100cSt范圍內，滑移系數達到最大值，以后隨粘度增大而減小，接近輸送清水時(shí)的滑移系數值。當葉片數較多(Z=7)時(shí)，滑移系數隨粘度增大而減小，比輸送清水時(shí)的小。圖5表示不同葉片數時(shí)相對滑移系數隨粘度的變化關(guān)系。相對滑移系數是指輸送粘油時(shí)的滑移系數與輸送清水時(shí)的滑移系數之比。該圖反映的變化規律與圖4完全一致。

? 圖2 輸送清水時(shí)葉片數對滑移系數和揚程的影響

? 圖4 滑移系數隨粘度的變化圖

? ? ? ?相對滑移系數隨 粘度的變化 葉輪滑移系數主要取決于葉輪流道內的相對環(huán)流強弱和葉片表面摩擦損失。葉輪內的相對環(huán)流越小，滑移系數越大，摩擦損失越大，滑移系數越小。當葉片數較少時(shí)，葉輪流道內的相對環(huán)流比葉片數較多的葉輪強，摩擦損失比葉片數較多葉輪小，滑移系數主要由相對環(huán)流的強度控制，受摩擦損失影響較小。當葉片數較多時(shí)，葉輪流道內的相對環(huán)流比葉片數較小的葉輪弱，摩擦損失比葉片數較少葉輪大，滑移系數受摩擦損失影響較大。當液體粘度增大時(shí)，葉片數較少葉輪內的相對環(huán)流降低的幅度比葉片數較多葉輪多，摩擦損失增加的幅度比葉片數較多葉輪小。所以，當葉片數較少時(shí)，輸送粘油的滑移系數比輸送清水時(shí)的大，當葉片數較多時(shí)，輸送粘油的滑移系數要比輸送清水時(shí)的小。

? ? ? ?水力效率 圖6表示不同葉片數條件下水力效率隨粘度的變化關(guān)系。當粘度低于200cSt時(shí)，Z=5葉輪水力效率比其它葉輪高;當粘度高于200cSt時(shí)，Z=3葉輪比其它葉輪高。這種變化趨勢與泵總效率隨粘度的變化情況很一致，見(jiàn)圖9。

? ? ? ?容積效率 圖7表示不同葉片數條件下容積效率隨粘度的變化關(guān)系。由圖可見(jiàn)，粘度對容積效率影響比較小。葉片數對容積效率影響也比較小。

? ? ? ?機械效率 圖8表示不同葉片數時(shí)機械效率隨粘度的變化情況。由圖可見(jiàn)，雖然葉片數不同，但是機械效率隨粘度的變化規律基本相同。也就是說(shuō)，葉片數對泵的機械效率影響比較小。根據容積效率、水力效率和機械效率隨粘度變化關(guān)系可知，葉片數是通過(guò)影響水力效率來(lái)影響泵效率的。為了表示不同葉片數時(shí)機械損失隨粘度的變化情況。將圖8中的機械效率轉化為機械損失，并表示成機械損失占軸功率的百分比。擬合實(shí)驗數據，得到機械損失經(jīng)驗公式。Pm/P=-0.000314546ν2+0.178352ν+34.4519。

? 圖6 水力效率隨粘度的變化圖 7 容積效率隨粘度的變化

? 圖8 機械效率隨粘度的變化圖

? ? ? ? 總效率隨粘度的變化 葉輪蓋板摩擦損失是機械損失的主要方面。根據流體力學(xué)中圓盤(pán)損失理論解，圓盤(pán)摩擦損失分別與粘度(層流)、(低雷諾數紊流)和ν0.2(高雷諾 數紊流)成正比。理論和實(shí)驗出現了差異。輸送粘油時(shí)葉輪圓盤(pán)摩擦損失需要深入研究。 由于泵機械效率隨粘度的增加而迅速降低，即泵效率逐漸被機械效率所控制，所以如何提高輸送高粘度粘油的泵機械效率，即如何降低葉輪圓盤(pán)摩擦損失是離心油泵性能研究的關(guān)鍵問(wèn)題。

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? ? ? ?(1) 理論分析和實(shí)驗結果都表明，當葉輪其它幾何特性保持不變時(shí)，滑移系數隨葉片數增加 而增大。

? ? ? ?(2) 葉片數對容積效率和機械效率影響比較小，它通過(guò)改變葉輪滑移系數和水力效率來(lái)影響泵的水力性能。

? ? ? ?(3) 機械效率隨粘度的增加而迅速降低，降低葉輪圓盤(pán)摩擦損失是提高離心油泵性能的關(guān)鍵。