渦殼泵在設(shè)計(jì)工況下工作時(shí)是不會(huì)產(chǎn)生徑向推力的,因?yàn)檫@時(shí)渦殼內(nèi)液體的速度與流體流出葉輪的速度大小相等方向一致,液體進(jìn)入渦殼比較平順,在葉輪四周液體速度和壓力分布是均勻的。
但當(dāng)工作點(diǎn)低于設(shè)計(jì)工況時(shí),即小流量時(shí),渦殼內(nèi)液流速度放慢了,但是液體流出葉輪的速度卻增加了,這是因?yàn)樾×髁繒r(shí),葉輪出口的液流垂直分速v2m變小,而圓周速度u2和安置角β2不變,于是出口流速v2前傾變大,這樣的結(jié)果使流出葉輪的液體與渦殼內(nèi)的液體發(fā)生了撞擊,并把動(dòng)能傳給了渦殼里的液體,使壓力升高。液體從泵舌到擴(kuò)散管的過程中,不斷受撞,壓力就不斷地增加,指使壓力分布曲線成了逐漸上升的形狀。
當(dāng)工作點(diǎn)大于設(shè)計(jì)工況時(shí),情況正好與上述相反。這時(shí)渦殼內(nèi)流速變大,而葉輪出口液流速度卻變小,并向后仰,于是渦殼內(nèi)的液體就要把能量傳遞給葉輪流出的液體,以便增加速度,一道向前流動(dòng)。在由泵舌到擴(kuò)散管的過程中,渦殼里液體的流量不斷地減少,壓力分布也就越來越小。
出來上述主要原因之外,還有次要原因:由于上述的壓力分布不均勻,指使液體從葉輪中流出的速度大小不同,這個(gè)速度的反沖擊力作用在葉輪上,于是葉輪又受一個(gè)不均勻的反沖力的作用。
徑向力的經(jīng)驗(yàn)公式是:
p=0.36(1-Q²/Qk²)HB2D2γ
式中 p——徑向力,公斤;
Qk——設(shè)計(jì)流量;
Q——實(shí)際流量;
B2——葉輪出口總寬度,米;
D2——葉輪外徑,米;
γ——比重,公斤/米³,對(duì)于水為1000公斤/米³
徑向力有時(shí)很大,數(shù)倍于轉(zhuǎn)子的重量,使軸產(chǎn)生撓度,磨損密封環(huán)、軸套,嚴(yán)重使會(huì)產(chǎn)生燒瓦、斷軸事故。因而必須采取消除措施。