摘要離心式渣漿泵廣泛應用于煤炭、礦山、冶金、電力、水利、交通等部門，主要進行靜礦、尾礦、灰渣、泥沙等固體物料的水力輸送，但其過流部件的磨損相當嚴重，其主要破壞形式為過流部件洞穿和變形，過流部件的嚴重磨損，惡化了泵內(nèi)流動特性及外特性，縮短了泵的實際使用壽命，使生產(chǎn)效率降低，加大耗能和設備的投資，進而影響生產(chǎn)的發(fā)展。因此所設計的渣漿泵中采用多葉片數(shù)來減少單個葉片的磨損，適當?shù)脑黾舆^流部件的厚度并采用高硬度的耐磨材料來來減小磨損，將葉輪入口的后蓋板設計為凸出的、由光滑圓弧組成的輪轂頭。采用填料密封來防止高壓液體從泵中漏出和防止空氣進入泵內(nèi)并用背葉片來平衡軸向力。本設計詳細介紹了渣漿泵的總體結(jié)構(gòu)，工作原理和結(jié)構(gòu)設計。關鍵詞葉輪背葉片填料密封ABSTRACTTHESLURRYPUMPISTHEEXTENSIVEAPPLYINGINTHECOAL,MINERALMOUNTAIN,METALLURGY,ELECTRICAL,WATERCONSERVANCY,TRANSPORTATIONANDSOONITISMAINTOPROCEEDTHEWATERPOWEROFTHESTATICMINERAL,TAILMINERAL,ASHGRAIN,SEDIMENTSOLIDMATERIALTRANSPORTATIONBUTITSVERYSERIOUSOVERTHEABRASIONTHATFLOWTHEPARTSITSMAINBREAKAGEFORMISOVERFLOWTHEPARTSPENETRATEWITHTRANSFORMATIONOVERSERIOUSABRASIONTHATFLOWTHEPARTS，ITISWORSENINGTHEPUMPINSIDEFLOWSCHARACTERISTICANDOUTSIDECHARACTERISTICS,SHORTINGTHEACTUALSERVICELIFEOFTHEPUMPANDMAKINGPRODUCTIONEFFICIENCYLOWER,ENLARGINGCONSUMESTHEINVESTMENTOFTHEEQUIPMENTS,ANDTHENAFFECTINGTHEDEVELOPMENTOFTHEPRODUCTIONITADOPTMANYLEAFSNUMBERTOREDUCETHESINGLEABRASIONOFLEAFSSLICEFORTHISDESIGNINGSLURRYPUMP,ALSOINCREASEDCOMBINESOVERTHETHICKNESSTHATFLOWTHEPARTSTHEHIGHDEGREEOFHARDNESSINADOPTIONBEARSTOWHETTHEMATERIALTOCOMETOLETUPTHEWEARANDTEAR,ANDEMPRESSEDANENTRANCECOVERSPLANKDESIGNASTOBULGEANDSMOOTHHUBCAPHEADADOPTEDTHEFILLERWHICHISSEALEDCOMPLETELYTOPREVENTTHEHIGHPRESSURELIQUIDTOLEAKFROMTHEPUMPWITHKEEPAIRFROMENTERINGTOPUMPTHEINSIDECOUNTERACTTOCARRYONTHEBACKLEAFSSLICETOEQUILIBRIUMSTALKFACEDINTTHISDESIGNWASDETAILEDTOINTRODUCETHETOTALCONSTRUCTIONTHATSLURRYPUMP,THEWORKPRINCIPLEDESIGNSWITHTHECONSTRUCTIONKEYWORDSIMPELLERAUXILIARYIMPELLERTHEFILLERSEALS目錄摘要ABSTRACT一般部分第1章概論111泵的定義及其用途112泵的分類1121葉片式泵1122容積式泵1123特殊類型的泵2第2章泵的結(jié)構(gòu)設計與計算321泵基本參數(shù)的確定3211泵吸入口和排除口的確定3212軸徑的初步計算322葉輪的水力設計5221葉輪的主要參數(shù)的選擇和計算523壓水室的設計14第3章徑向力與軸向力的平衡2031徑向力及其平衡2032軸向力及其分2133軸向力的平衡2334用背葉片平衡軸向力23第4章離心泵主要零部件的強度計算2541引言2542葉輪的強度的25421葉輪強度計算25422葉片厚度的計算26423輪轂強度的計算2743泵體強度的計算2844泵軸的校核29441按扭轉(zhuǎn)強度校核29442按彎扭合成強度條件計算29443校核軸的強度31444按疲勞強度條件進行精確校核31445按靜強度條件進行校核35446軸的剛度校核計算3545鍵的校核35451鍵的剪應力校核35452鍵的擠壓切應力的計算36第5章渣漿泵零部件的選擇3751選用渣漿泵零部件的重要性3752軸封結(jié)構(gòu)的選擇38521常用的填料38522填料函結(jié)構(gòu)尺寸的確定38523填料密封安裝技術要求4053軸承部件的選擇40531滾動軸承的潤滑及軸承結(jié)41532滾動軸承安裝時的問題41第6章渣漿泵裝配及運轉(zhuǎn)的注意事項4261裝配時的注意事項4262運轉(zhuǎn)時的注意事項4263維護和保養(yǎng)43631軸封的維護43632葉輪的調(diào)節(jié)43633軸承組件44第7章經(jīng)濟分析45結(jié)論46參考文獻47專題部分固液兩相流離心泵磨損機理和葉輪的設計49附錄1外文翻譯11外文翻譯5512外文原文68致謝69一般部分第1章概論11泵的定義及其用途“泵”這個名詞本身的意義說明其作用是用來提水，而且在很長的一個時期，這是它的唯一的用途。然而現(xiàn)在，泵的應用范圍非常的廣泛而且多方面，以致把泵說成是提水的機器就顯得很片面。出城市和工業(yè)供水外，泵還用于灌溉、水力蓄能、給水、運輸?，F(xiàn)在有熱電廠用泵、船用泵、化工、石油、造紙、泥煤以及其它工業(yè)用特殊型式的泵。在很多的機器中，采用泵作為輔助裝置，以保證潤滑。泵是應用最廣泛的的機器之一，而且各種泵的結(jié)構(gòu)是是極為多樣的。因此，泵的定義可以說成是把原動機的機械能轉(zhuǎn)換為所抽送液體的能量的機器。12泵的分類121葉片式泵1、葉片式泵葉片式泵是由裝在主軸上的葉輪的作用，給液體以能量的機器。按其作用原理可作如下分類（1）離心泵離心泵主要是由離心力的作用，給葉輪內(nèi)的液體以壓力能和速度能，進而，在殼體或者導葉內(nèi)，將其一部分速度能轉(zhuǎn)變成壓力能，進行抽送液體的泵。（2）軸流泵軸流泵是由葉片的升力作用，給葉輪內(nèi)液體以壓力能和速度能，進而，通常是在導葉內(nèi)，將其一部分速度能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，進行抽送液體的泵。（3）混流泵混流泵是介于離心泵和軸流泵之間，它是由離心力和葉片升力的作用，給葉輪內(nèi)的液體以壓力能和速度能，進而，在導葉內(nèi)，將其一部分速度能轉(zhuǎn)變成壓力能，進行抽送液體的泵。122容積式泵1、容積式泵是由活塞、柱塞、以及轉(zhuǎn)子等的排吸作用，進行抽送液體的機器。容積式泵大致分為往復泵和轉(zhuǎn)子泵。（1）往復泵往復泵是由柱塞等的往復運動，進行排送液體。其類型有活塞泵、柱塞泵和隔膜泵。（2）轉(zhuǎn)子泵轉(zhuǎn)子泵是由旋轉(zhuǎn)運動進行排送液體液體的泵。下列泵屬于轉(zhuǎn)子泵齒輪泵、螺桿泵、凸輪泵、滑片泵。123特殊類型的泵1、特殊類型的泵這類泵是指葉片式泵和容積式泵以外的特殊的泵。主要由以下幾種旋渦泵、空氣揚水泵、射流泵、粘性泵、電磁泵第2章泵的結(jié)構(gòu)設計與計算21泵基本參數(shù)的確定211泵吸入口和排除口的確定1、設計給定的基本參數(shù)是轉(zhuǎn)速N63M3/H2、泵吸入口和排除口的確定泵吸入口的確定主要取決于吸入管內(nèi)的流速V0。如果V0選取過小，則泵的體積增大，并可能影響泵的效率以及造成吸入管堵塞，而V0選取過大則會影響泵的的吸入性能并使磨損增加。取V035M/SD798MM04VQ3605式中D吸入口徑MMQ流量M3/HV0吸入管內(nèi)的流速M/S根據(jù)法蘭連接取標準入口D80MM。一般來說，低壓泵的吸入口徑和出口直徑是相等的，但是在壓力較高時，出于對管路系統(tǒng)投資經(jīng)濟性的考慮，泵的吸入口徑大于泵的吐出口徑，一般由以下經(jīng)驗公式計算107D式中吐出口徑MMD故8056取標準直徑65MM比轉(zhuǎn)數(shù)NS365NQ05/H07550212軸徑的初步計算根據(jù)給定的設計參數(shù)確定泵的轉(zhuǎn)速、比轉(zhuǎn)數(shù)、級數(shù)和結(jié)構(gòu)形式后，必須求出軸徑和輪轂直徑才能進行水利元件的設計。、首先求出軸功率，由以下公式NE276KW10QHGS36015894式中H揚程M介質(zhì)密度KG/M3S重度N/M3NE有益功率KW由公式62NE式中傳動效率N軸功率KWN445KWE6207取N445KW則電動機功率NDK式中ND電動機功率KWK功率富裕系數(shù)，一般K取1112（功率大使取小值）傳動效率，皮帶傳動為095098，直接傳動時為1。而渣漿泵選用皮帶傳動，因為可以更換皮帶直徑來較方便的改變泵的轉(zhuǎn)速，同時防止泵的渣漿體損壞泵。所以ND556KWK取12，取096K9605421從機械零件可以查得，可按下式計算泵軸傳遞的扭力矩M36576KGCMND97361480573由扭矩初步計算最小軸徑，由材料力學可知D32PM式中P材料的許用切應力KGCMD最小軸徑CM由于泵軸的材料為45號鋼調(diào)質(zhì)處理，查得許用應力為5060MPA,這里取P50MPAD147CM320PM35076由于泵在運行中，除了承受扭矩外，還承受由渦室產(chǎn)生的徑向力，葉輪自吸及其由靜不平衡所引起的離心力，均會使軸產(chǎn)生彎曲，所以按扭矩公式計算的最小軸徑并非實際的最小軸徑。因此初選軸徑35MM。22葉輪的水力設計221葉輪的主要參數(shù)的選擇和計算HR為揚程比，如果用H表示泵抽送清水時的揚程，HM表示抽送固液兩相液體時的揚程，則HR，當泵抽送固液兩相液體時，影響M泵的因素很多，如泵的流量、轉(zhuǎn)速、葉輪直徑、固體濃度、固體顆粒直徑、固體密度、固體顆粒粒度分布、混合物的粘性系數(shù)等等，但一般認為其中最主要的影響因素有固體濃度、顆粒當量直徑和固體密度。幾個主要經(jīng)驗公式列于下表21表21作者HR表達式CAVE00385CWS11LN44DS4VOCADLOCVS101676022501DDBURGESS111CVNNND,SELLGREN032CW07CD025S107何希杰給出了BURGESS公式中的N的經(jīng)驗公式N021S351DL式中D為固體當量直徑MM計算得S44由公式SM式中液相密度M固相密度可得M441031、葉輪的進口直徑D0在葉輪的進口處有VFVSUEI1式中VF液相速度M/SVS固相速度M/SUEI臨界沉降速度M/S根據(jù)瓦斯普提的計算公式可求得UEI2DIMSICG314式中CDI固體顆粒阻力系數(shù)，一般取CDI02；DSI固體顆粒的當量直徑（M）DSICDE3式中C系數(shù)，一般取C02DE水流當量直徑MDEKBE43NQ式中KBE修整系數(shù)，KBE3545取KBE35將（4）、（3）、代入（2）可解出臨界沉降速度UEIDE40091314806DSI020094000842UEI137M/S20134894水的畸變速度VF可由下式計算VF（52EFDQ）式中QF水的流量M3/SQF1CVQ6將（6）代入（5）可求得VF,將UEI、VF代入（1）可求得固體顆粒速度VS。QF10263504VF202M/S3609452VSVFUEI202137065M/S葉輪進口處固體流動的當量直徑DS7SVQ4式中QS固體的流量（假定）QSQQF8DS008236054葉輪進口處液體流動的當量直徑DF9VFV式中泵的容積效率，可根據(jù)比轉(zhuǎn)數(shù)NS和流量Q查得，V096，代入（9）VDF0095996032145葉輪進口直徑可用下式計算D0（102FS）2209580127M圓整取D0130MM2、葉片進口D1直徑可用下式計算一般情況下，流道中心線上葉片進口直徑可用下式進行計算D1KD0（11）式中K系數(shù)，K0810，低比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪取大值，計算得D1114MM。3、葉片數(shù)N一般取取N35，從實際經(jīng)驗來看，為改善渣漿泵的通過性能，應盡量取N5。4、葉輪出口直徑D2葉輪出口直徑D2的大小不但直接影響泵的揚程，而且對泵的效率也有很大的影響，因為壓力室的水力損失大小直接與葉輪出口的絕對速度有關。為了減小壓水室的水力損失，應當在在滿足設計參數(shù)的條件下使葉輪出口的絕對速度最小，并以次來確定葉輪的出口直徑D2。查資料的經(jīng)驗公式來確定D2對于N5,D28910585DU10SN對于N4,D29230474DUS對于N3,D2960525DU10SNDU0023M3Q4863所設計的渣漿泵的N5D2891053500231050296M圓整取D2300MM5、葉片的進口寬度B1出口寬度B2渣漿泵葉輪葉片一般作成等寬度葉片，主要考慮固體顆粒的通過性能，為了考慮固體顆粒堵塞流道和減輕磨損，所設計的渣漿泵葉片出口處的寬度B2略大于B1，一般B2可用下式進行計算B2KB212CVKC63NQ式中KB2系數(shù)，KB2135185，輕型渣漿泵取小值，重型渣漿泵取大值。KCCV1CVFSV021020265113B21513206314836MMB1123644MM6、葉片進口安放角1式中入口液流角沖角，一般取5O10O,主要考慮提高泵的吸入性能和通過性能?？捎上率竭M行計算TG1MUV式中U1計算點液體的圓周速度M/SVU1計算點液體絕對速度的圓周分量M/SVM1計算點液體的軸面速度M/S對于直錐形吸入室VU10U160DN34180883M/SVM101BDQ式中容積效率，一般取09095，這里取090排擠系數(shù)，取1004N0811所以VM13609840361698M/STG019391所以10O110O15O25O7、葉片出口安放角2在確定葉片出口角時應考慮泵的比轉(zhuǎn)數(shù)、對特性曲線形狀的要求以及流道的擴散程度等。一般取20O30O,取20O。228、葉片包角為保證葉片安放角線性變化，或者變化較為平緩，包角對應不同比轉(zhuǎn)數(shù)的泵有不同的最佳值。由兩相流理論推導出的計算式在實踐中的效果良好，可以滿足泵的要求。O式中3O10OO2360LN1TGR式中R1葉片出口直徑（MM）R2葉片進口直徑MMO130O9、葉片厚度2通常取24MM取4MM2計算葉片出口圓周厚度22SIN1CTG式中葉輪出口軸面截線與流線的夾角，常取70O2290O,取80O24OCTG80SIN211187MM10、前、后蓋板的形狀和厚度葉輪的蓋板的磨損較為嚴重，尤其是后蓋板與葉片進口邊相交處，暫取前、后板的厚度均為8MM，設計葉輪入口處前蓋板的軸面為一個圓弧，可有效減小脫流，并減小渣漿對后蓋板的沖擊。葉輪入口后蓋板處的形狀對減小該處的磨損有明顯的影響。高硬度耐磨材料，葉輪入口后蓋板應該有凸出的、由光滑圓弧形成的輪轂頭。11、葉片繪圖當葉輪主要幾何尺寸確定后，即可進行葉片繪型。葉片采用變角螺旋線型，其特點是數(shù)學模型簡單，葉片包角可自由選擇，并在任意包角下保持葉片角的均勻變化，便于優(yōu)化設計，其線型符合葉輪中固體的運動的軌跡，損失小，磨損均勻，是目前最新型的圓柱型葉片。其數(shù)學表達式RR1112TGKTGKE式中KLN112TRTG25O20O2R1葉片出口直徑R2葉片進口直徑葉片包角計算得K055因此R57460130615KOE將包角六等分2167O14333O265O38667O410833O5分別帶入公式得50MM1R58MM270MM3R116MM4148MM5R根據(jù)以上的數(shù)據(jù)繪葉片投影如下12、背葉片的設計（1）背葉片的作用背葉片可減小填料處的壓力，有利于填料密封，并可以減小泵的軸向力。（2）背葉片的片數(shù)背葉片通常取813枚，或者為葉片數(shù)的兩倍，由于葉輪片的數(shù)目為5，因此取背葉片的數(shù)目為10。（3）背葉片高度通常為了保證泵的性能，將前端間隙調(diào)至最小，這樣，后背葉片與后蓋板的間隙增大，為了使后背葉片有較好的密封效果，其高度應較前背葉片大，一般為前葉片的高度的兩片以上。背葉片出口附近的線速度及濃度較高，為了減小該處與對應的前后護板處的磨損，背葉片出口附近有一定的傾斜度，傾斜范圍又葉輪半徑的到葉輪外圓，出口處背葉片的高度為總高度的32到。故后背葉片的高度21H102045B2B236MM,取H110MM前背葉片的高度H205035H1圖21葉片投影取H24MM（4）背葉片的形狀設計采用楔形的平面形狀。（5）背葉片的寬度背葉片的寬度取6MM。（6）背葉片的磨損由于葉片的轉(zhuǎn)動，背葉片的區(qū)域內(nèi)不會出現(xiàn)大顆粒固體，但細小的顆粒濃度隨半徑增大而增加，所以背葉片的厚度由小半徑到大半徑遞增，背葉片的磨損比葉片磨損輕，可較薄，葉輪前端間隙磨損后，泄露量會增加，前背葉片區(qū)域也會出現(xiàn)大顆粒固體，加快背葉片的磨損，所以所設計前背葉片的厚度比厚背葉片的厚度大。23壓水室的設計（1）基圓直徑D3D3（105120）D2故取D3330MM（2）進口寬度B3B3（B2）C1123688142086MM式中，葉輪前后板的厚度，包括前后背葉片的厚度。12C1系數(shù)，C1520，渣漿泵取大值。（3）隔舌安放角的設計隔舌不僅對泵的性能，而且對護套的抗磨性有顯著的影響。隔舌處的渣漿流速較高，渣漿腐蝕性能越強，隔舌距葉輪的距離因該越大，該距離越大，偏離最佳工況時葉輪承受的徑向力越小，泵的性能曲線越平坦，高效區(qū)越寬，泵的最佳效率越低，在最佳的效率點以下的范圍內(nèi)，隔舌間隙處環(huán)流量大，泵在小流量時，隔舌的磨損相當嚴重，尤其是重型泵，隔舌頭部應設計成圓弧狀，圓的半徑應適當，過小一則不抗磨，二則在變工況時易脫流，過大則效果不好，而且易遭受大顆粒的高速大沖角碰撞，同時產(chǎn)生較大的繞流速度。（4）渦室斷面面積先求出渦室畸變速度V3F，固體顆粒速度V3S,然后求出水流過流面積F3F和固體過流面積F3S,則渦室第斷面面積為FF3FF3S1采用等速度法，即渦室各個斷面的速度相等，可求出渦室中的介質(zhì)速度V3KV32GH2053589131M/S由兩相流原理得32323VSFV3FV3SUEI4聯(lián)立兩式V3F992M/SV3S855M/SF3F14103M2923608SFQF3S04103M2SVQ358602FF3FF3S18103M2由于介質(zhì)從葉輪均勻流出，故斷面面積均勻變化。F1157510387F21351036F3112510385F409103F506751038F60451032F7022510381在求得以上的數(shù)值后，就可以按螺旋形渦室的繪圖方法繪出平面圖和軸面圖，軸面圖個斷面根部可以根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝要求修圖。（5）螺旋形渦室的繪圖計算完以上的尺寸后，就可以繪制圖紙了，在繪型時，既要考慮計算時所選定的尺寸，又要考慮結(jié)構(gòu)安排的可能性。在繪型時可能由于結(jié)構(gòu)的需要而對尺寸做必要的修改。繪型具體步驟如下1、在平面圖上畫出坐標軸，并作基圓。2、作渦室8個斷面的位置，個斷面間夾角均為45O。3、做出軸面圖的寬度，并以此寬度作梯形，使等腰梯形面積大于V斷面面積。梯形兩邊的延長線的夾角不大于60O，一般取30O到40O,比轉(zhuǎn)數(shù)大，此角可取大些，反之，取得小些。低比轉(zhuǎn)數(shù)的泵可取為正方形。取夾角為32O,4、按結(jié)構(gòu)和工藝要求，將梯形的四個角修圓，修圓后的梨形面積等于計算的。F5、在軸面上依次作出第、斷面，方法同上，在作圖時應使渦室各斷面的徑向高度和修圓的半徑有規(guī)律的變化。6、將各個斷面的徑向尺寸移到平面圖的相應斷面上。7、將各斷面的頂點用圓弧光滑連接，然后逐點用圓弧光滑連接各斷面頂點，成為螺旋行渦室輪廓線。8、做泵舌安放角，此角與螺旋形渦室輪廓線的交點即為泵舌的位置。9、作擴散管部分。擴散管應具有適當?shù)臄U散角，還有標準的吐出徑。擴散管出口的中心線與渦室軸線的距離應根據(jù)結(jié)構(gòu)選定，并使擴散管與渦室螺旋線和泵舌光滑連接。擴散管長度取整數(shù)。圖22泵體斷面圖螺旋形渦室斷面尺寸標注法圖23螺旋形渦室斷面（6）護套的設計1、護套的斷面形狀由于葉輪出口處較寬、前后蓋板厚度較大，加之有背葉片，也就決定了護套的進口寬度較大。為了保證泵的性能，護套各過流斷面的面積應適當，另外，為了不使渣漿顆粒在護套外壁集中，該壁面應為直線，綜上所述，護套各斷面形狀應為矩形。2、護套的性能護套的性能與葉輪的性能基本上確定了泵的性能，通常，葉輪所產(chǎn)生的揚程隨渣漿濃度的增加而下降，護套的阻力隨濃度的增加而增加，尤其是重型泵。使得泵的性能發(fā)生變化，渣漿濃度越高，泵的揚程越低，同時最佳的效率點向小流量移動。為了保證泵的性能，隨著要求輸送濃度的增加，護套斷面的尺寸應加大，以減小護套的流速和阻力，如果護套的寬度不變，需要加大徑向尺寸，加大量又所輸送的渣漿性質(zhì)定，渣漿的腐蝕性越強，徑向尺寸越大，反之越小。（7）護套與隔板的間隙護套與護板間隙處經(jīng)常受到渣漿的嚴重磨損，該間隙傾斜的角度越小，間隙值越小，間隙長度越大越抗磨。另外，護板裝入護套后應該有一定的伸出量，這樣自葉輪流出的渣漿不會直接沖刷間隙，就可以有效的降低間隙的磨損。（8）壁面的磨損渣漿泵輸送的介質(zhì)含有固體顆粒，因而磨損是渣漿泵面臨的主要問題之一，解決磨損問題的途徑有三條一是選用適當?shù)牟牧?，二是在結(jié)構(gòu)設計時使得易磨損部件便于更損部位進行加強；三是合理地進行過流部件的水力設計。水泵中由于流體的機械作用而造成的磨損可以分為三類一是流體中所含固體顆粒的沖擊造成的摩擦損傷，二是汽蝕損傷，三是損傷和腐蝕共同作用而造成的損傷。摩擦損失常見于葉輪、渦室及管道的彎曲部分。ROCO對輸送兩相流體的固體顆粒的磨損機理進行了研究，提出了三種模型。一是固體顆粒以較大的角度與壁面強烈沖擊而造成的沖擊損傷，這種損傷在陶瓷等脆性材料中容易發(fā)生。二是由于流道壁面附近的許多固體顆粒的長期反復沖擊而造成的疲勞損傷。三是固體顆粒比較小的角度沿壁面運動而造成的切削損傷，它容易發(fā)生在韌性較好的金屬材料上。磨損與固體顆粒的硬度有很大的關系，當固體顆粒的硬度接近或超過壁面材料的硬度時，磨損急劇增加。當液流的流速增加時，磨損也隨之增加，查有關資料介紹，沖擊損傷與流速的26方成正比，切削損傷于流速的23次方成正比。另外，液流中固體顆粒的含量增加時磨損也會增加。防止沖擊損傷可以采用韌性材料，而增加材料的硬度可以減小切削損傷。目前常用的耐磨材料有高CR鑄鐵，在介質(zhì)具有腐蝕時可以采用不銹鋼，鎳合金，鈦合金等。在流道內(nèi)橡膠襯里也是經(jīng)常采用的方法。值得注意的是，陶瓷材料作為耐磨材料近年來獲得了廣泛的應用。第3章徑向力與軸向力的平衡31徑向力及其平衡在設計螺旋形泵時，通常認為流體從葉輪均勻流出，并在渦室中做等速運動。因此，螺旋形渦室是在一定的設計流量下，為了配合一定的葉輪而設計的，在設計流量下，渦室可以基本上保證流體在葉輪的周圍做等速運動，因此葉輪周圍壓力大體上是均勻分布的，在葉輪上也不產(chǎn)生徑向力，葉輪和渦室是一致工作的。然而，當造成葉輪和渦室協(xié)調(diào)工作的條件流離發(fā)生變化時，即泵在大流量或者是大于小流量下工作時，葉輪和渦室協(xié)調(diào)的一致性就遭到破壞，在葉輪周圍流體流動速度和壓力分布變得不均勻，便形成了作用在葉輪上的徑向力。在設計流量時，渦室內(nèi)的流體流動速度和流體流出葉輪的速度基本是一致的，因此從葉輪流出的流體能平順地流入渦室，所以在葉輪周圍流體的流動速度和壓力是分布均勻的，此時沒有徑向力，在小于設計流離時，渦室內(nèi)的流體流動速度一定減慢。但是，從葉輪出口三角形中可以看出，在小于設計流離時流體流出葉輪的速度不是減小，反而增加了，方向也發(fā)生了變化。一方面渦室里流動的速度減慢，另一方面葉輪出口處流動的速度增加，兩方面就發(fā)生了矛盾，從葉輪里流出的液體，再不能平順地與渦室內(nèi)流體匯合，而是撞擊在渦室內(nèi)的流體上。撞擊的結(jié)果，使流出葉輪流體的流動速度下降到渦室里的流動速度，同時，把一部分動能通過撞擊傳給渦室內(nèi)的流體，使渦室里流體的壓力增高。流體從渦室前端流到渦室后斷的過程中，不斷受到撞擊，不斷增加壓力，致使渦室里壓力的分布曲線成為逐漸上升的形狀。壓力分布不均勻是行成徑向力的主要原因。同樣的分析，也可以說明在大于設計流量時，渦室里流體壓力是不斷下降的。渦室里流體的壓力，對流出葉輪的流體其著阻礙作用，由于壓力的均勻，流體流出葉輪的速度是不一致的，因此，葉輪周圍受流體流出的反沖力是不均勻的，這是形成徑向力的次要原因，這是伴隨壓力分布不均勻而產(chǎn)生的。在計算軸和軸承時，必須考慮作用在葉輪上徑向力，因為泵不會總是在設計流量下工作在起動和停車時甚至要在流量下工作。渦殼式離心泵的葉輪上的徑向力，可以用經(jīng)驗公式計算P0361HBD2DQ式中P作用在葉輪上的徑向力（公斤）Q實際工作流量M3/HQD設計流量M3/HH泵的揚程（米）B葉輪出口總寬度（包括前后蓋板）米D2葉輪外徑（米）液體重度（公斤/米3）如果在50的設計流量下進行的話，則計算的結(jié)果如下P036102535008503461031108公斤有時，徑向力會使軸產(chǎn)生較大的撓度，甚至使密封環(huán)、級間套和軸套產(chǎn)生研磨而損壞，同時，對于轉(zhuǎn)動著的軸，徑向力是個交變載荷，會使軸因疲勞而破壞。因此，消除徑向力和減輕徑向力對軸的作用的十分必要的。將渦室分成兩個對稱的部分，既構(gòu)成平常所說的雙層渦室或雙渦室，在雙渦室里，雖然在每個渦室里的壓力分布仍是不均勻的，但由于兩個渦室相互對稱，作用在葉輪上的徑向力是互相平衡的。32軸向力及其分析離心泵是泵產(chǎn)品中及其重要的一種，約占各種泵的70，其作用范圍是相當?shù)拇?，而且應用面較廣，既然泵在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著如此巨大的作用，那么保證泵的順暢運行就顯得尤為重要了，但根據(jù)對離心泵的調(diào)查，離心泵故障停機檢修多半是由軸封失效和軸承損壞所至，而軸封和軸承壽命均與泵的軸向力的大小有密切的關系，因此，泵的軸向力的研究具有十分重要的價值，只有準確的了解泵的軸向力的大小并掌握其變化規(guī)律，以致最終做到對軸向力大小的控制，才能恰當?shù)倪x擇軸承和密封，使泵的運行可靠性得以提高，從而減少泵的故障停機檢修，延長泵的壽命，提高泵的利用率，這無疑具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。長期以來，離心泵的軸向力一直是泵的行業(yè)內(nèi)人士十分關注的問題，然而人們對離心泵軸向力認識的現(xiàn)狀正象一些專著中所指的那樣，“軸向力既難準確計算又難準確測量”，目前，對于離心泵運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的軸向力的原因，認識幾乎是一致的，但是按照不同的計算出的軸向力的值，有時還是相差很大的，在實驗臺上實測的軸向力甚至比最大計算值還要大很多，由于軸向力對離心泵的設計和運行質(zhì)量影響很大，因此，定量的了解軸向力的大小并盡可能的減小它，是一個十分重要的問題。分析泵內(nèi)的流體運動，應在流體力學一般原理的基礎上進行，并考慮有關技術科學的部門，如水輪機、航空、壓縮機以及其他學科的實驗研究成果，葉片泵的理論基礎是直接由流體力學的基本原理推演出來的規(guī)律。從泵的技術發(fā)展觀點來看，液體運動的很多問題是很有趣的，但還沒有充分的理論分析，主要是目前的數(shù)學、流體力學發(fā)展還不是很充分。軸向力產(chǎn)生的原因是由于葉輪在液流內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，沿每個葉片的兩邊產(chǎn)生壓力差，所以，葉輪和液流產(chǎn)生力的相互作用。葉片對液流的壓力造成了液流的強制旋轉(zhuǎn)及其移動，增加了液流的壓力和速度，既增加了機械能。同時，液流對葉輪的前后蓋板以及暴露于液流中的轉(zhuǎn)子其他部分均會產(chǎn)生力的作用，泵腔中運動流體對轉(zhuǎn)子壓力分布的積分結(jié)果表現(xiàn)為對轉(zhuǎn)子的一個很大的作用力，此力消除了徑向分量，還有軸向分量。根據(jù)目前為止的研究，一致認為產(chǎn)生的軸向力有幾個方面的原因，意識離心泵葉輪的前后蓋板受液體壓力的面積的大小不等，前后泵腔中液體的壓強分布也不盡相同，因此，作用于兩蓋板上的流體壓力以及作用于吸入口的流體壓力在軸向上不能平衡，造成軸向的分力，這個軸向的分力是軸向力的主要組成部分。二是由于液體流入葉輪吸入口及從葉輪出口流出，其速度大小及方向均不同，液體動量的軸向分量發(fā)生了變化。根據(jù)動量定理，在軸向作用了一個沖力，或稱為動反力，這個作用在葉輪上的力也是軸向力的組成部分。對于懸臂式葉輪，由于吸入壓力與大氣壓力不同而引起軸向力，其方向視具體情況而定，對于立式離心泵，轉(zhuǎn)子的重量也是軸向力的組成部分。33軸向力的平衡在大多數(shù)情況下，泵內(nèi)的軸向力值是比較大的。因此，必須設法平衡或者消除作用在葉輪上的軸向力，否則，它將使轉(zhuǎn)子竄動甚至與固定零件接觸，造成零部件損壞，如果止推軸襯能可靠地受軸向推力，這將是最有效的解決方法。但由于軸向力通常較大，用止推軸襯來平衡就會使結(jié)構(gòu)復雜。所以，最好的辦法是用水力方法來平衡部分或者是全部軸向力。但是，按目前的觀點，只有在降低離心泵效率的情況下才能做到這一點。在單級離心泵內(nèi)，通常采用下述兩種方法之一來減小或者是消除軸向推力，第一種方法是在單吸葉輪后蓋板上也設密封環(huán)，這樣在葉輪背面形成一個平衡室，室內(nèi)壓力通過后蓋板上的平衡孔或者專用的回水管與葉輪入口壓力平衡，平衡孔總面積或卸荷管斷面應比密封環(huán)間隙面積大四倍。采用卸荷管的方法在結(jié)構(gòu)上比采用平衡孔的方法要好，但結(jié)構(gòu)復雜，采用平衡孔后流經(jīng)后蓋板上的平衡孔的液體流動方向與葉輪入口處液流的方向相反，破壞了葉輪入口處的液流分布。著兩種方法都會增加容積損失。為了保證完全軸向力，還必須采取一定的措施。第二種法是在后蓋板上加背葉片，當旋轉(zhuǎn)時，用背葉片減小葉輪和泵體間腔室內(nèi)的壓力。很明顯，第一種方法會使泵的容積損失增加一倍，而在密封環(huán)磨損時，容積損失還要加大。第二種方法需要一定的附加功率，此附加功率并不隨時間變化，對輸送含有固體雜質(zhì)的流體的流體來說，這種方法比第一種方法更為經(jīng)濟而有效。34用背葉片平衡軸向力采用背葉片平衡軸向力需要消耗一些功率，但是通常認為這個功率值不會超過采用平衡孔所產(chǎn)生的泄露量而消耗的功率。該功率值與背葉片外徑的平方成正比，與背葉片的平均寬度成正比。因此，為了達到同樣的平衡，希望適當?shù)販p小背葉片的外徑而增加其寬度，為了減小背葉片消耗的功率，計算中的背葉片的寬度可以事先給定。通過分析軸向力產(chǎn)生的原因及理論計算方法，闡明了要從理論上準確計算離心泵的軸向力在目前還是可能的?，F(xiàn)行的一些計算公式是在經(jīng)過適當簡化后得出的，雖然它們各自在不同側(cè)面突出了問題的主要方面，但均不能準確的表達軸向力，只能對軸向力的大小做出大小的估計。用背葉片平衡軸向力的公式同樣是如此，也是建立在許多假設和經(jīng)驗的公式上的，同樣不能精確的描述背葉片平衡軸向力的真實情況。因此只能用實驗研究測量其準確性。第4章離心泵主要零部件的強度計算41引言對于離心泵的零件，特別是對過流部件來說，耐汽蝕、沖刷化學腐蝕和電腐蝕也是十分重要的。因此要進行校核，但由于泵的一些零部件形狀不規(guī)則用一般的材料力學的公式難以解決這些零部件的強度和剛度問題。在工作過程中，離心泵零件受外力的作用，使零件產(chǎn)生變形和破壞，而零件依靠自身的尺寸和材料性能來反抗變形和破壞。一般，把零件抵抗變形的能力叫剛度，把零件抵抗破壞的能力叫做強度。為了提高泵的使用性能和壽命，應該盡量使這些尺寸大些，但另一方面，在實際中，又希望泵的零件盡可能的小，而且成本低，所以在設計的過程中，要滿足這兩方面的矛盾，合理的確定離心泵的零件的尺寸和材料，這樣既滿足要求，又可以合理的使用材料的。42葉輪的強度的計算葉輪的強度可以分為葉輪蓋板的強度、葉片強度和輪轂強度的計算421葉輪強度計算離心泵不斷的向高速化方向發(fā)展，當泵的轉(zhuǎn)速提高后，葉輪因離心力而產(chǎn)生的應力也隨之提高，當轉(zhuǎn)速超過一定的數(shù)值后，就會導致葉輪的損壞。在計算的過程中可以把葉輪簡化為一個圓盤（即將葉片對葉輪概板的影響忽略不計）。計算分析表明，對于旋轉(zhuǎn)圓盤來說，圓周方向的應力應該是主要的，葉輪圓周方向的速度于圓周方向的應力近似的滿足以下的關系104GM2式中葉輪材料的重度（MPA），對于鑄鐵葉輪來說M0073（MPA），對于鑄鋼來說00078（MPA），對于銅葉輪來MM說00088（MPA）；葉輪圓周速度（米/秒）2G重力加速度，一般取980（厘米/秒2）11288M/S2KH35892所以104（288）20766而許用應力250350，因此滿足條件，經(jīng)驗表明鑄鐵葉輪的圓周速度可以最高可以達到60米/秒左右，因此，單級揚程可以達到200米左右，鑄鋼葉輪的圓周速度可以達到110米/秒左右，因此，單級揚程可以達到650米/秒左右。如果葉輪的圓周速度沒有超過上述的范圍，則葉輪蓋板的厚度可有由結(jié)構(gòu)與工藝上的要求決定，懸臂式泵和多級泵的葉輪蓋板的厚度一般可以由下表選取，對于雙級泵的葉輪蓋板的厚度可以比表中推薦的值大到一倍。31葉輪的直徑為300MM，考慮到渣漿泵的耐磨性，可取蓋板的厚度為10MM表41葉輪蓋板厚度表葉輪直徑（MM）100180181250251520520蓋板厚度MM4567422葉片厚度的計算為了擴大葉輪流道的有效過流面積，希望葉片越薄越好；但如果葉片選擇的過于薄，在鑄造上有一定的困難，而且從強度方面考慮，葉片也需要有一定的厚度。目前，鑄鐵的葉輪的最小葉片的厚度為3到4毫米，鑄鋼葉片的最小厚度為5到6毫米，葉片也不可以選擇的太厚，葉片太厚降低效率，惡化泵的汽蝕性能。大泵的葉片厚度要適當?shù)募雍褚稽c，這樣對延長泵的壽命有好處表42葉片厚度的經(jīng)驗公式比轉(zhuǎn)數(shù)4060708090130190280材料系數(shù)K鑄鐵32353840456710鑄鋼332333435568葉片厚度，可按下列經(jīng)驗公式計算SKD21ZH3203153353MM所以選葉片的厚度符合強度要求423輪轂強度的計算對于一般離心泵，葉輪和軸是動配合，大型鍋爐給水泵和熱油泵等產(chǎn)品，葉輪和軸是靜配合，為了使輪轂和軸的配合不松動，在運轉(zhuǎn)時由離心力產(chǎn)生的變形應小于軸和葉輪配合的最小公盈，在葉輪輪轂處有離心力所引起的應力變形可近似地按照下面公式計算DDCE式中E彈性模數(shù)（MPA），對于鑄鐵E13106DC葉輪輪轂平均直徑（厘米）,DC6CMD由離心力引起的葉輪輪轂直徑的變形（厘米），D應小于葉輪和軸配合的最小公盈MIN,即DMINDDCE10610354900018MM葉輪與軸配合的最小公盈MIN00025MM,符合條件。43泵體強度的計算常用的離心泵的泵體有渦室和中段兩種，耐磨離心式渣漿泵采用螺旋行渦室。下面介紹渦室的計算方法。渦室壁厚的計算方法渦室是離心泵中較大的零件，并承受高壓液體作用。所以，渦室除了應有足夠的強度和良好的工藝性以外，為了保證運轉(zhuǎn)的可靠性，還必須有足夠的剛度。在生產(chǎn)實驗中，在實際的生產(chǎn)實驗中，雖然由于渦室的的強度夠了，但由于剛度不夠，在加工、實驗、存放的過程中發(fā)生了變形，影響離心泵的運行和裝配。目前，一般低壓和中壓泵的渦室均以鑄鐵制造，實踐表明，如果泵體的壁厚超過了40毫米，在鑄造時容易產(chǎn)生疏松現(xiàn)象。所以，對吐出壓力大于50（公斤/厘米2）的泵，很少采用鑄鐵泵體，一般采用高強度鑄鐵、鑄鐵或者是合金剛鑄造。由于渦室的形狀不規(guī)則，很難的計算渦室的內(nèi)應力，現(xiàn)推薦下列公式SSCQHQ式中S渦室壁厚（厘米）許用應力（MPA），在上式中，鑄鐵的使用應力100150MPA，鑄鋼的許用應力200250MPA,比轉(zhuǎn)數(shù)小時取大值。SCQ渦室的當量壁厚，可由下式計算SCQ00084NS72SN154309042723852MSSCQHQ38523506265MM由于考慮渣槳泵的耐磨性，可以將渦室壁厚取為10MM44泵軸的校核441按扭轉(zhuǎn)強度校核軸的扭轉(zhuǎn)條件為RMPATW32095DNP式中扭轉(zhuǎn)切應力（MPA）T軸所受的扭矩（NM）WT軸的抗扭截面系數(shù)（MM3）N軸的轉(zhuǎn)速（R/MIN）P軸傳遞的功率（KW）D計算截面處軸的直徑（MM）查45號鋼的許用應力R30MPA則418MPATW352014869418MPAS14,故滿足要求。SCS446軸的剛度校核計算軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角來表示，階梯軸的轉(zhuǎn)角為573104LG1ZIIIPLT式中TI軸所受的扭矩NMMG軸的材料剪切彈性模量MPA對于剛才G81108MPAIP軸截面的極慣性矩，MM4,對于圓軸IP階3214D梯軸L階梯軸受扭矩作用的長度MMZ階梯軸受扭矩作用的段數(shù)TI,分別代表階梯軸第I項所受的扭矩和長度IL軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為O/M式中軸每米長的允許扭轉(zhuǎn)角，一般為051O/M573104LG1ZIIIPLT81060，也即工作面上的邊界層是不穩(wěn)定的，而非工作面上的邊界層是穩(wěn)定的。由于受到葉輪流道內(nèi)的二次流的影響，工作面不穩(wěn)定邊界層里的低能微團就會通過前、后蓋板進入非工作面上的邊界層，致使非工作面的邊界層越來越厚，而工作面上的邊界層則很薄，邊界層里的液流速度較低，而邊界層外主流的液流速度較高，這樣就形成了如圖2所示的尾流射流結(jié)構(gòu)。葉輪中的損失集中在尾流區(qū)，其間只有葉輪通道總流量的一小部分流體穿過。在尾流區(qū)與射流區(qū)之間，存在著具有一定速度梯度的區(qū)域。速度梯度過大，會形成射流尾流剪切層，由于哥氏力及流線曲率的存在，射流尾流不可混摻。尾流區(qū)的存在是真實流動效應的綜合反映，它不僅影響葉輪的效率，而且將大大增加蝸殼內(nèi)的流動損失。在徑向與前向葉輪中尤其明顯，而低比轉(zhuǎn)速離心泵的葉輪就是徑向葉輪。射流尾流水力結(jié)構(gòu)一方面消耗了很大的能量，致使揚程和效率下降，另一方面使葉片工作面和后蓋板內(nèi)壁的磨損加劇，尤其在靠近葉輪出口兩者的交接處，磨損十分劇烈，常導致固液兩相流離心泵的局部磨損失效。離心泵葉輪一般葉片數(shù)較少，不能假定速度沿通道方向線性分布，如葉片上的載荷較大，即使考慮了粘性的影響，從總體上講吸力邊與壓力邊的速度差也會較大，從而導致通道法向方向上速度梯度較大。葉片數(shù)減少時，如葉形變化不大，則相對速度變化不大，若不減小通道寬度，速度梯度的增加分層效應增加，因此葉輪葉片的包角應加大，即采用大后彎式，以減小通道寬度，增加相對速度。分層效應與葉片的吸力邊、壓力邊的速度差有關，即與葉片上的載荷有關。欲減小分層效應必須減小葉片上的載荷。為了減小流道的磨阻損失及提高抗空蝕性能等因素，經(jīng)常適當?shù)販p少葉片數(shù)，但葉片數(shù)減少后，將使葉片上的載荷增加，從而使分層效應增加。為了減少分層效應，必須加長流道以減少葉片單位長度上的載荷，因此葉片數(shù)較少的葉輪，其葉型總是取大后彎的形式，一般葉片數(shù)越少，葉片越長，并且葉輪通道的當量擴張角一般小于10。當然，過分加長流道將增加流道的壁面磨擦損失，反而不利于效率的提高。對于定常運動的顆粒運動受力分析可知，在每一顆粒軌跡線上只有一個特定的運動速度能滿足平衡方程。相對于平衡軌跡上的顆粒速度過大或不足都將引起附加的哥氏力與離心力的指向，比平衡流動所要求慢的顆粒，傾向于移向吸力邊，比平衡流動所要求的速度快的顆粒傾向于移向壓力邊，這就是所謂的顆粒運動的分層效應。因此對固液兩相流泵，除了考慮液相的分層效應，還應考慮固相的分層效應。從實際流場來看，固體顆粒有趨向于葉片工作面的趨勢，只是對于質(zhì)量密度及粒徑的影響不同，趨向的速度和位置不同。而質(zhì)量的影響與流場有關，如果射流尾流結(jié)構(gòu)強，則流場對顆粒質(zhì)量的影響將較大，當設計較合理，射流尾流結(jié)構(gòu)弱時，流場對顆粒質(zhì)量的影響將較小。顯然，從泵實際流場分析可知，射流尾流結(jié)構(gòu)對顆粒運動軌跡具有決定性影響，從而影響泵的磨損。同時實際流場分析也很好地解決了上述不同觀點之間的矛盾。觀點1的理論分析沒有考慮到實際流場的復雜性，其計算流場是用有限元計算的葉輪S1流面的液體速度場，沒有考慮到射流尾流結(jié)構(gòu)，因此得到的結(jié)果有一定的局限性。但觀點1的試驗正是采用小出口角、少葉片數(shù)等有利減弱射流尾流結(jié)構(gòu)的葉輪，因此，試驗與理論較相符。而觀點2的試驗采用大出口角、多葉片數(shù)的葉輪，因此其射流尾流結(jié)構(gòu)較強，對較大質(zhì)量的固體顆粒，在進入葉輪的初期受流的后期受射流尾流結(jié)構(gòu)的影響較大，將越來越趨近工作面。23設計方法固液兩相流離心泵的主要問題是磨損，效率次之。為了提高泵的抗磨性，除考慮材料外，還應從實際流場出發(fā)，對葉輪進行合理設計等。固液兩相流離心泵內(nèi)的磨損主要有兩種類型切削磨損和疲勞磨損。對切削磨損要求材料硬度高，對疲勞磨損則要求材料韌性好，因此理想的耐磨材料應該是同時具有很高的硬度和韌性，但實際中往往是矛盾的。采用國內(nèi)外應用比較成熟的CR15MO3，這種材料能滿足輸送介質(zhì)要求。231葉片出口角葉片出口角對泵的性能影響很大，它不但影響揚程，而且對性能曲線的形狀有影響。其值和固體顆粒粒徑D50、濃度CW等有關。根據(jù)顆粒在葉輪中的運動軌跡分析可知粒徑大時，它在葉輪流道內(nèi)流動的曲率較大，和葉片工作面接觸相對較少，出口角可較大，取22030；反之，粒徑小時應認小的出口角，21525。為了減弱射流尾流結(jié)構(gòu)，固液兩相流泵亦采用較小的葉片出口角，這樣在較少葉片數(shù)時可得到較高的揚程和穩(wěn)定性，并可盡量減少顆粒碰撞葉片工作面。同時減少2可使進入壓出室的流體流動速度減小，對降低壓出室水力損失及壓出室的磨損均是有利的。232葉片數(shù)固液兩相流泵大都采用較少的葉片以減少磨損，一般Z47葉片出口角和葉片數(shù)都對泵性能有很大影響，兩者之間有密切聯(lián)系。以前為達到較高揚程一般采用多葉片數(shù)大出口角，這對固液兩相流泵是很不利的。理論和試驗都表明，少葉片數(shù)和小出口角更適合。較少葉片數(shù)可減輕葉輪進出口排擠現(xiàn)象，也有利于克服性能曲線的駝峰。233葉片進口角度考慮磨損和防堵塞,一般葉片進口邊的厚度取稍厚。對于細顆粒,11825；對于輸送磨蝕性較強的介質(zhì)，13040。3結(jié)論1離心泵內(nèi)流場對磨損起關鍵作用，特別是葉輪出口附近的射流尾流結(jié)構(gòu)是離心泵內(nèi)的局部磨損的重要原因。2固體顆粒都有趨向于葉輪工作面的趨勢，采用小葉片出口角2、少葉片數(shù)Z和大出口寬度B2的葉輪能減輕泵的磨損。參考文獻1朱金曦葉輪內(nèi)固體顆粒運動軌跡的分析計算水泵技術199832趙振海管道內(nèi)固液混合物運動的基本方程水泵技術199213許洪元關于泵輪中顆粒運動的研究水泵技術199454沈天耀離心葉輪的內(nèi)流理論基礎杭州浙江大學出版社，19875許洪元心泵葉輪磨損規(guī)律研究中國工程熱物理學會流體機械學術會議論文集1997116郭曉民等經(jīng)驗法設計渣漿泵嗅水泵技術，199617關醒凡的理論與設計北京械工業(yè)出版社，1987第十屆美國水射流研討會1999年8月14至17日休斯頓，休斯頓水射流沖擊作用下物料的建模分析ZGUO與MRAMULUMGJENKINS波士頓西北科技合作中心REDMOND,WA美國大學機械工程部SEATTLEWA摘要通過有限元分析和實驗的測量方法與干涉測量法建立數(shù)學模型從而研究磨料水射流鉆孔技術，有限元分析的精確性可以通過與實驗所得的數(shù)值進行比較。對尺寸為254195625毫米的聚碳酸酯和陶器類樣本受集中的靜載荷進行研究，從而得出二者的一定聯(lián)系，同樣可以和鍍瓷的材料進行比較，我們可以發(fā)現(xiàn)有限元模型可以反映出在靜載荷下實際的負載狀態(tài)。在數(shù)字化和實驗的技術相結(jié)合的條件下推定待測的物質(zhì)與磨料水射流鉆孔時的漿柱之間的聯(lián)系而得出結(jié)論。關鍵詞莫爾干涉測量法，有限元建模分析，靜載荷1、概述磨料水射流加工應用于工業(yè)生產(chǎn)已有十五年的歷史了，它廣泛應用于切割，鉆孔，尤其是對堅硬物料的切割。然而，磨料水射流切割技術相當復雜，我們對這方面的了解比較困難。我們只有在理想的狀況下將力學與水射流技術聯(lián)系起來應用在加工工藝過程的研究中才能被應用在更為廣泛的經(jīng)濟領域中。解決問題的一種方法是利用數(shù)字模擬的分析方法（KOBAYASHI,1