液環(huán)式真空泵機組內(nèi)部流動過程分析

在液環(huán)式真空泵機組的設(shè)計中，葉輪圓周速度的確定非常重要，因為圓周速度對泵的性能影響很大，可以說是全局性的。泵的其他參數(shù)，如臨界壓縮比、極限真空、效率等，與圓周速度密切相關(guān)。一般來說，如果圓周速度過小，泵就達不到預(yù)定的臨界壓縮比，真空也會降低，使泵的工作范圍變窄，高真空區(qū)軸功率增大。另一方面，如果圓周速度過大，可以提高泵的臨界壓縮比和極限真空，但過大的圓周速度會降低泵的效率，軸功率也會增加。此外，由于液環(huán)介質(zhì)汽化壓力的影響，過大的圓周速度不會成比例地增加臨界壓縮比。因此，圓周速度的選擇不能太大。如何合理選擇周速，使泵具有滿意的性能和較低的能耗，是真空泵設(shè)計時值得探討的問題。
當葉輪旋轉(zhuǎn)帶動液體旋轉(zhuǎn)形成液環(huán)時，液環(huán)作為封閉腔室的邊界，在吸入?yún)^(qū)不斷從葉輪獲得動能，速度不斷增加，直到葉輪上更大偏心點處的葉輪圓周速度達到更大值。在壓縮區(qū)，氣體以“活冷”的形式被壓縮，從葉輪獲得的部分動能轉(zhuǎn)移給氣體，使氣體壓力上升。真空泵的工作過程實際上是葉輪、液環(huán)和氣體之間能量轉(zhuǎn)換非常多的過程。液環(huán)的動能取決于葉輪的圓周速度。圓周速度越大，液體從葉輪獲得的動能越大，液體對氣體的作用越強，也就意味著一定體積的氣體可以獲得更高的壓縮比。反之，液體對氣體的作用力就弱。