離心泵是一種常見的流體機械，其工作原理是基於離心力的作用。

以下是離心泵工作原理的詳細數據和解釋：

1.基本結構

1.1 泵體

• 材質：鑄鐵、不鏽鋼、青銅等。
• 設計：通常為蝸殼形狀，用於收集和引導液體流動。

1.2 葉輪

• 材質：鑄鐵、不鏽鋼、青銅等。
• 設計：葉輪是離心泵的核心部件，通常有閉式、半開式和開式三種類型。
• 葉片數量：通常為5-12片，取決於泵浦的設計和應用。

1.3 軸

• 材質：高強度鋼或不銹鋼。
• 功能：連接馬達和葉輪，傳遞動力。

1.4 密封裝置

• 類型：機械密封或填料密封。
• 功能：防止液體洩漏。

1.5 軸承

• 類型：滾動軸承或滑動軸承。
• 功能：支撐軸並減少摩擦。

2.工作原理

2.1 液體進入泵體

• 進水方式：液體經由進水管進入泵體，通常透過吸入管道和吸入閥門。
• 進水口直徑：根據泵浦的規格和設計要求來決定。

2.2 葉輪加速液體

• 葉輪轉速：通常在1450 RPM或2900 RPM（轉/分鐘），取決於泵浦的設計和應用。
• 離心力作用：葉輪在馬達的驅動下高速旋轉，液體在離心力的作用下被加速。

2.3 液體流向泵體外部

• 流道設計：加速後的液體沿著葉輪的流道向外流動，進入泵體的蝸殼部分。
• 蝸殼設計：蝸殼的設計有助於將液體的動能轉換為壓力能。

2.4 液體排出泵體

• 出水方式：液體在蝸殼中進一步減速並轉換為壓力能，透過出水管道排出泵體。
• 出水口直徑：根據泵浦的規格和設計要求來決定。

3.能量轉換過程

3.1 動能轉換

• 葉輪加速：液體在葉輪的作用下獲得動能，速度增加。
• 動能公式：( E_k = \frac{1}{2} mv^2 )
  • ( E_k )：動能
  • ( m )：液體質量
  • ( v )：液體速度

3.2 壓力能轉換

• 蝸殼減速：液體在蝸殼中減速，動能轉換為壓力能。
• 伯努利方程：( P + \frac{1}{2} \rho v^2 + \rho gh = \text{常數} )
  • ( P )：壓力
  • ( \rho )：液體密度
  • ( v )：液體速度
  • ( g )：重力加速度
  • ( h )：高度

4.性能參數

4.1 流量（Q）

• 定義：離心泵在單位時間內輸送的液體量。
• 單位：立方公尺每小時（m³/h）或公升每秒（L/s）。
• 範圍：通常為10-5000 m³/h，取決於泵浦的型號和應用。

4.2 揚程（H）

• 定義：離心泵能夠提升液體的高度。
• 單位：米（m）。
• 範圍：通常為10-150米，取決於泵浦的型號和應用。

4.3 功率（P）

• 定義：離心泵馬達的功率。
• 單位：千瓦（kW）。
• 計算公式：( P = \frac{Q \times H}{102 \times \eta} )
  • ( Q )：流量（m³/h）
  • ( H )：揚程（m）
  • ( \eta )：泵浦的效率（通常為0.6-0.8）

4.4 效率（η）

• 定義：泵浦的能量轉換效率。
• 單位：百分比（%）。
• 範圍：通常為60%-85%，取決於泵浦的設計和應用。

5.應用場合

5.1 市政供水

• 用途：用於城市供水系統中的主泵站。
• 流量：通常為500-3000 m³/h。
• 揚程：通常為30-100公尺。

5.2 工業供水

• 用途：用於工業生產中的冷卻水循環系統。
• 流量：通常為200-2000 m³/h。
• 揚程：通常為20-80米。

5.3 農業灌溉

• 用途：用於大面積農田的灌溉系統。
• 流量：通常為100-1500 m³/h。
• 揚程：通常為10-50公尺。

5.4 建築物供水

• 用途：用於高層建築的供水系統。
• 流量：通常為50-1000 m³/h。
• 揚程：通常為20-70公尺。

透過這些詳細的數據和解釋，可以更好地理解離心泵的工作原理及其在不同應用場合中的表現和選擇依據。