
【化】 radial bladed impeller
radial
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
impeller
【化】 impeller; lobed wheel; paddle wheel; vane wheel
徑向式葉輪(Radial Impeller)是一種常見于流體機械中的關鍵部件,其葉片設計以垂直于旋轉軸線的方向為主要特征。該結構通過離心力将流體從中心吸入并沿徑向(即垂直于軸線方向)向外周甩出,實現能量傳遞或增壓效果。在工程領域,徑向式葉輪廣泛應用于離心泵、渦輪壓縮機、鼓風機等設備,尤其適用于高揚程、低流量的工況場景。
從流體力學角度分析,徑向式葉輪的工作原理符合牛頓運動定律與伯努利方程。其能量轉換效率可通過以下公式定量描述: $$ P = rho Q (U2 V{t2} - U1 V{t1}) $$ 式中,$rho$為流體密度,$Q$為流量,$U$為葉輪圓周速度,$V_t$為切向分速度,下标1、2分别代表葉輪進口與出口位置。
根據美國機械工程師協會(ASME)标準PTC 8.2-1990,徑向式葉輪的葉片幾何參數需滿足特定曲率要求,前彎葉片可提升壓力系數,後彎葉片則更適用于高能效場景。中國國家标準化管理委員會GB/T 5657-2014《離心泵技術條件》中,對徑向葉輪的材質強度、動平衡精度等關鍵指标有明确規定。
徑向式葉輪是離心機械(如風機、壓縮機)中的核心部件,其定義、結構及特點如下:
徑向式葉輪指葉片出口方向沿徑向延伸的葉輪類型,介于前向和後向葉輪之間。其設計特點是葉片頂部朝向徑向,部分結構可能采用直葉片或曲線型葉片。
基本組成
包括兩個端闆(第一端闆和第二端闆)及中間的葉片。第一端闆設有流體入口,葉片通過彎曲設計分為内側和外側部分:内側彎曲部(R1)傳遞動能,外側彎曲部(R2)不傳遞動能,以優化效率。
能量轉換機制
葉輪旋轉時,流體受離心力作用從中心向外緣流動,葉片内側彎曲部将機械能轉化為流體的靜壓和動壓能,外側則維持流體流動穩定性。
按結構可分為閉式、半開式或開式,其中閉式和半開式更常見于壓縮機,開式則因效率較低應用較少。
如需進一步了解具體設計參數或行業标準,可參考機械工程手冊或專業制造商資料。
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