比轉數
物理公式之一
比轉數是在一系列各種流量、風壓(或揚程)的風機或水泵中,假想一標準風機或水泵,標準風機產生的風壓為9.81Pa。風量為1m3/s;標準水泵的揚程為1m,流量為75L/s(升/秒)。
比轉數的定義圖
在設計風機或水泵時,常從相似理論中引伸出一個綜合性參數——比轉數。比轉數是在
一系列各種流量、風壓(或揚程)的風機或水泵中,假想一標準風機或水泵,標準風機產生的風壓為9.81Pa。風量為1m3/s;標準水泵的揚程為1m,流量為75L/s(升/秒)。此時,風機或水泵應該具有的轉數即為比轉數ns。凡以此標準相似比例製造的風機(或水泵),都稱為這個比轉數ns系列風機(或水泵)。
比轉數較全面地反映了風機(或水泵)的特性,綜合了風機(或水泵)的流量、全壓、轉速三者之間的關係。比轉數大,說明風機(或水泵)在同流量下,風壓(或揚程)低;比轉數小,說明風機(或水泵)在同流量下,風壓(或揚程)高。
比轉數與葉輪型的關係圖
比轉數可以作為機器分類、系列化和相似設計的依據。比轉數小反映機器的流量小,全壓(或揚程、水頭)高;反之,比轉數大則機器的流量大,全壓(或揚程、水頭)低。前者適合離心式,後者適合軸流式,混流式(斜流式)介於兩者之間,所以可用比轉數大小劃分機器類型。在設計機器時先按給定的參數計算比轉數,再根據比轉數大小決定機器類型。
比轉數大小也反映葉輪的形狀。表2為不同類型泵的比轉數與葉輪形狀的關係。比轉數越大葉輪外徑就越小,而寬度越大。反之,比轉數越小,則葉輪外徑越大,寬度越小。在一定流量和全壓(或揚程、水頭)下,比轉數與機器轉速成正比。提高轉速可減小葉輪外徑,增加寬度;而降低轉速,則須增加葉輪外徑,減小寬度。
在編製機器系列時,適當地選擇流量、全壓(揚程、水頭)和轉速的組合,可使比轉數在系列型譜上均勻分佈。以比轉數為基礎安排機器系列,可大大減少機器模型的數目。在進行機器的相似設計時,可選擇1台比轉數相等或接近的、性能良好的機器作為模型機器,再將模型機器的幾何尺寸按比例放大或縮小,得到新機器的幾何尺寸。