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附錄 1：外文翻譯
化工工業(yè)離心泵
作者：J.M.Coucson, J.F.Ricardson
出版日期（期刊號(hào)）：Chemical Engineering, 1995
出版單位：Butterworth-Heinemann Ltd
摘要 ：
離心泵是通過(guò)葉輪的旋轉(zhuǎn)把液體的內(nèi)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能的一種旋轉(zhuǎn)裝置。液體由吸入口進(jìn)入蝸殼，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，液體呈放射狀加速?gòu)谋弥邢蛲廨敵?，這時(shí)葉輪附近留出一個(gè)真空，不斷吸引更多的流體進(jìn)入泵的葉輪附近，這樣由葉輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)完成液體的進(jìn)出。這篇文章主要講述了關(guān)于離心泵的發(fā)展史，離心泵工作原理的分析，汽蝕的基本原理和預(yù)防汽蝕的措施等的一系列問(wèn)題。從而幫助我們加深對(duì)離心泵的理解。
關(guān)鍵詞：離心泵 介紹 工作原理 汽蝕 汽蝕原理 預(yù)防措施
1.介紹
泵的提出，最先是用于轉(zhuǎn)移或壓縮液體和氣體的設(shè)備。在所有泵中，我們一步步采取措施來(lái)防止氣蝕，氣蝕將減少流量并且破壞泵的結(jié)構(gòu)。用來(lái)處理氣體和蒸汽的泵稱為氣體壓縮機(jī)，研究流體的運(yùn)動(dòng)的科學(xué)稱為流體力學(xué)。
水泵是用管子連接的機(jī)械把水從一個(gè)地方傳到另一個(gè)地方。水泵的操作壓力從一磅到一萬(wàn)磅每平方英尺。日常生活中，泵是很多見的，有用于在魚池和噴泉使水循環(huán)和向水中充氣的電泵，還有用于從住宅處把水引走的污水泵。
離心泵的早期形式---螺桿泵，是通過(guò)一個(gè)管子連接一根螺桿組成的，它是利用螺桿的旋轉(zhuǎn)把水提升上去。螺旋泵經(jīng)常用在污水處理廠中，因?yàn)樗鼈兛梢赃\(yùn)輸大量的水， 而不會(huì)因?yàn)樗槠氯?。在遠(yuǎn)古的中東，因?yàn)閷?duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行灌溉的需求，所以有一種強(qiáng)大的動(dòng)力去推進(jìn)水泵的進(jìn)程。在這些區(qū)域里，早期的泵是為了將水一桶一桶的從水源或河渠中提升到容器中。古希臘的發(fā)明家和數(shù)學(xué)家阿基米德被認(rèn)為是公元前 3 世紀(jì)首先提出螺旋泵的發(fā)明家。之后，古希臘發(fā)明家發(fā)明了第一個(gè)提水泵。在十七世紀(jì)末和十八世紀(jì)初，英國(guó)的工程師 Thomas Savory，法國(guó)的物理學(xué)家 Denis Pa]pin，和英國(guó)的鐵匠和發(fā)明家 Tomas Newcomen,它們發(fā)明了用蒸汽驅(qū)動(dòng)活塞的水泵。蒸汽驅(qū)動(dòng)的水泵首先廣泛的被應(yīng)用是在從煤礦往外輸水過(guò)程中?，F(xiàn)在離心泵使用的例子，是來(lái)自于哥倫比亞河上使用的大古利水壩。這個(gè)泵有超過(guò)灌溉一百萬(wàn)英畝的土地能力。
離心泵被認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)泵，它有一個(gè)旋轉(zhuǎn)地葉輪，葉輪上有葉片，葉片是侵入液體中的。液體也是由葉輪軸向進(jìn)入泵，并且旋轉(zhuǎn)的葉輪將液體甩向葉片根部。同時(shí)葉輪也給液體一個(gè)較高的速度，這個(gè)速度通過(guò)泵的一個(gè)固定部件轉(zhuǎn)化成壓力。我們一般稱為擴(kuò)壓器。在高壓泵里，很多葉輪可以被系列選用，并且在一個(gè)葉輪后有一個(gè)擴(kuò)壓器，也可能
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含有導(dǎo)輪，可以逐漸的降低液體的速度。對(duì)于低壓泵來(lái)說(shuō)，擴(kuò)壓泵一般就是一個(gè)螺旋形的通道，成為蝸殼，作用原理是攔截面逐漸增加可以有效降低流體的速度。在泵工作前， 葉輪必須被灌注，也就是在泵啟動(dòng)時(shí)，葉輪必須被液體包圍。也可以通過(guò)在吸入線上放另一個(gè)截止閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，截止閥在泵停止工作時(shí)是液體保留在泵內(nèi)。如果截止閥泄露了， 泵可以通過(guò)閥的入口，從外面的水源比如說(shuō)蓄水池來(lái)取水灌注。一般離心泵在排水線的地方也有一個(gè)閥控制流體和壓力。對(duì)于小流量和高壓力來(lái)說(shuō)，葉輪作用很大部分是放射狀的。對(duì)于高速流體和低壓排水壓力，泵中流體的方向可以近似于與軸的軸向平行，這時(shí)泵有一個(gè)軸流。這時(shí)葉輪就近似于螺旋推進(jìn)器。從一種流動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種流動(dòng)的狀態(tài)是漸進(jìn)的，對(duì)于中間狀態(tài)，設(shè)備可稱為混流泵。
2.離心泵
離心泵是化工和石油工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種泵。它能輸送性能非常廣泛的液體和固體含量高的懸浮液，像泥泥漿，可以用多種抗腐蝕材料建造。泵的整個(gè)外殼可用像聚丙烯這樣的塑料來(lái)建造，或者用腐蝕襯里加工。由于它的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可將其直接耦合到電動(dòng)機(jī)上，由電動(dòng)機(jī)的規(guī)格大小決定流量高低。
在這樣的泵中，液體被吸入到旋轉(zhuǎn)葉輪的中心，通過(guò)離心作用向外流動(dòng)。由于高速旋轉(zhuǎn)，液體在吸入口和因動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能的出口側(cè)獲得較高的動(dòng)能和壓力差。
葉輪由一系列弧形葉片組成，因此能使液體的流動(dòng)盡可能平穩(wěn)。葉輪中葉片越多， 則液體的流動(dòng)方向越好控制，那么液體循環(huán)流動(dòng)時(shí)因波動(dòng)引起的損失就越少。在開式葉輪中，葉片被固定在中心輪轂上，而在閉式中葉片則是用兩塊鋼板支撐以減少漏液。由此可以看出，在很大程度上，葉片末端的角度決定了泵的工作特性。
流體通常在軸向上通過(guò)葉片的上升進(jìn)入泵殼。在這種簡(jiǎn)單類型的離心泵中，液體由切向方向隨著橫截面逐步流到蝸殼中。圖（a）所示為旋渦型泵。圖（b）中，在渦輪泵中的液體隨移動(dòng)的葉輪在一系列固定葉片中形成擴(kuò)散環(huán)。
這種旋渦能逐漸改變流體的流動(dòng)方向，并有效地將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓能。固定葉片前緣處的
流體應(yīng)該沒(méi)有受到?jīng)_擊。沿著葉輪葉片，液體的流動(dòng)具有一定速度，同時(shí)，葉片末端相對(duì)于泵體有移動(dòng)。液體的運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)于泵殼——和固定葉片所需的角度一樣——是兩個(gè)速度的合成方向。在圖 c 中，
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c.
u v 是液體相對(duì)于葉片的速度， u t 是葉片上某點(diǎn)的切向速度；將這兩個(gè)速度合成即可得到液體的速度u 2 。因此，很明顯，在擴(kuò)散環(huán)中所需要的葉輪角由葉輪的產(chǎn)量、旋轉(zhuǎn)速度和葉片的角度決定。所以，泵在很嚴(yán)格的條件下才能有最大的運(yùn)行效能。
2.1 離心泵的有效壓頭
當(dāng)流體所剩余的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為壓能時(shí)，壓力最大。如下文所述，有效壓頭和半徑的平方以及速度成正比，壓力更高時(shí)，必須使用多級(jí)泵?？紤]到液體在離泵中心 r 到 r+dr 的距離內(nèi)旋轉(zhuǎn)，如圖 d
d.
所示。這一部分流體的質(zhì)量為 dM =2π rdrdρ ，其中ρ 是流體的密度，b 是這部分流體的寬度。
如果流體在與切向方向成θ 角上以速度 u 流動(dòng)，則這部分質(zhì)量流體的角動(dòng)量為
=dM(urcosθ )
流體通過(guò)泵所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力等于角動(dòng)量對(duì)時(shí)間的改變量
dτ =dM ? (u r cosθ )=2π r bρ dr ? ( u r cosθ )
?t ?t
液體的體積流速為：
Q=2π r b ?
?t
Dr=Qρ d(u r cosθ )
因此，液體在泵中受到總的扭轉(zhuǎn)力由 dτ 在小標(biāo) 1 和 2 之間積分而得，下標(biāo) 1 引用的是泵入口處的條件，小標(biāo) 2 是出口時(shí)的條件。
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于是有：τ =Qρ （u2r2cosθ 2 – u1r1cosθ 1）
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附錄 2：外文原文
CENTRIFUGAL PUMPS IN THE CHEMICAL INDUSTRY
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