换热管内液轮机转速的研究

摘要

进行了换热管内液轮机转子内流体运动分析，根据动量矩定理求得液流给液轮机的转动力矩M及液轮机所受阻力矩Mf，在定态流动时液轮机恒速转动，转动力矩M与阻力矩Mf应平衡，由此推导出液轮机的转速计算式；进行了15 种不同参数液轮机的转速特性试验，试验结果与理论表达式比较一致。理论分析及试验结果均表明，影响换热管内液轮机转速n的主要因素是流体轴向流速vz及叶片螺距H：流体轴向流速vz越大，液轮机转速n越高，两者呈线性关系；叶片螺距H越大，液轮机转速n越低。此外，提出了表征换热管内液轮机特征的Rd无因次准数，Rd准数关联了液轮机转速n及影响转速n的两个主要参数——流体轴向流速vz和叶片螺距H；Rd的物理意义是换热管内液轮机的比转速，即液轮机转速n与极限转速60vz/H的比值。