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水環(huán)式真空泵屬于粗真空泵，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、礦山、電力、輕工、醫(yī)藥、食品以及通用行業(yè)等領(lǐng)域，是直接影響到真空成套設(shè)備性能質(zhì)量的必不可少的基礎(chǔ)產(chǎn)品。通過資料的調(diào)研和實(shí)際考察對國內(nèi)外水環(huán)式真空泵的發(fā)展進(jìn)行了綜合敘述和分析;對水環(huán)式真空泵的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析.確認(rèn)水環(huán)式真空泵研究的必要性.
通過深入分析了解到?jīng)Q定水環(huán)式真空泵性能和結(jié)構(gòu)的參數(shù)有:葉輪半徑R、葉輪輪毅比v,偏心距e、葉輪葉片數(shù)Z、葉輪寬度B、葉片傾角、葉輪沉沒在液環(huán)中的浸沒度h、葉輪轉(zhuǎn)速n、抽氣速率和極限壓力等。吸、排氣口的形狀，位置，葉片出口角β及圓周速度u對水環(huán)式真空泵性能有很大影響。
葉輪設(shè)計(jì)是一個具有普遍性的問題，通過徑向葉輪、切向葉輪和彎曲葉輪的形狀設(shè)計(jì)比較，以彎曲葉輪的結(jié)構(gòu)合理，壓縮性好，效率高;但通過各種葉輪的比較，徑向葉輪和彎曲葉輪的應(yīng)力、應(yīng)變值較大，這是其結(jié)構(gòu)所決定的。對葉輪的設(shè)計(jì)，不僅要考慮其形狀特性的影響，而且要考慮強(qiáng)度與加工制造問題。
水環(huán)式真空泵內(nèi)的流動過程比一般葉片泵要復(fù)雜得多。本文考慮水環(huán)式真空泵葉輪在旋轉(zhuǎn)一周中，各處受力情況完全不同的復(fù)雜性，將葉輪的一個循環(huán)分為進(jìn)氣區(qū)、壓縮區(qū)、排氣區(qū)、死區(qū)，按照各區(qū)承受壓力的不同，尋找這一有規(guī)律的變力，來分析葉輪的強(qiáng)度。由應(yīng)力、應(yīng)變，位移圖分析可知.因?yàn)槿~輪上壓力的不均勻分布，在壓縮區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變出現(xiàn)最大值，但無論那種葉輪，其應(yīng)力、應(yīng)變均在允許范圍之內(nèi)。需要注意的是:當(dāng)轉(zhuǎn)速較高，壓力較大時.液環(huán)的反作用影響需要考慮;另外，葉輪上的葉片在工作中隨著葉輪的轉(zhuǎn)動始終處于交變狀態(tài)，還應(yīng)考慮其疲勞的影響。