矿用多级泵叶轮中固体颗粒的明确结论

　　通过多种实验方案的比较，得到矿用多级泵叶轮中固体颗粒运动轨迹的明确结论;并且采用统计方法对实验数据进行分析，确定颗粒在矿用多级泵叶轮进口的运动参数，可以为叶轮的设计和磨损研究提供有益的实验证据。试验结果分析：粗、细颗粒对运动轨迹的影响对于密度大于水的颗粒，不论其颗粒大小如何，在从叶轮进口至出口的运动中，都有向叶片工作面靠拢的趋势，只不过其靠拢的速度和位置不同。对于质量小的细颗粒，其靠拢的速度较慢，一般集中于叶片出口区域和叶片相撞。随着颗粒质量增大，其靠拢的速度加快，与叶片相撞的位置向叶片进口移动。对于质量大的粗颗粒，大都与叶片进口部位相撞。大颗粒一进入流道就离开工作面，并不因为质量大，而是与叶片头部撞击的结果。从叶片进口处可以看出，由于惯性力作用，粗颗粒在叶片进口处的相对运动角比细颗粒更小，更易向叶片头部靠拢，与头部相撞。其中一部分颗粒与叶片头部相撞后，落到靠近叶片工田爱民，等：矿用多级泵泵叶轮中颗粒轨迹与磨损的关系作面的流道里，由于颗粒与叶片撞击力的作用，颗粒离开工作面运动，不再与叶片出口工作面相撞。一部分颗粒和叶片头部相撞后，暂时停止了前进，在这一段时间，这些颗粒和叶片进口边一起绕泵轴旋转，获得一附加矿用多级泵力，而后落入靠近叶片背面的流道。细颗粒由于惯性较小，在叶片进口不会集中向叶片头部运动，但在流道中运动时不断偏向叶片工作面，使叶片出口处颗粒浓度增大，造成该处叶片严重磨损。这是由于颗粒进入叶片区之前，要由轴向运动变为径向运动，很多颗粒与后盖板内表面相撞。可以认为碰撞是弹性的，能量损失很小，这样碰撞前后的速度几乎不变。但是反射角决定碰撞位置，由此造成颗粒进口速度的平均值基本不变，而进口角有一定的离散性。叶轮转速的影响，叶轮转速的提高，使颗粒轨迹的包角ψ的统计平均值加大，而颗粒的停留时间变短，随着转速的提高，颗粒的惯性加大，颗粒就更趋向叶片压力面，从而增大其磨损。