JPS59165895A - 遠心うず巻ポンプの羽根車 - Google Patents
遠心うず巻ポンプの羽根車Info
- Publication number
- JPS59165895A JPS59165895A JP3978483A JP3978483A JPS59165895A JP S59165895 A JPS59165895 A JP S59165895A JP 3978483 A JP3978483 A JP 3978483A JP 3978483 A JP3978483 A JP 3978483A JP S59165895 A JPS59165895 A JP S59165895A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vane
- impeller
- vanes
- plane
- blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/24—Vanes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高キャビテーション性能を有する遠心うず巻ポ
ンプの羽根車に関するものである。
ンプの羽根車に関するものである。
従来、遠心うず巻ポンプに於いて、キャビテーション性
能あ向上を図る場合、その具体策として、 ＴＩ） 羽根車の入口直径を大きくする。
能あ向上を図る場合、その具体策として、 ＴＩ） 羽根車の入口直径を大きくする。
（２）羽根の入口角を大きくする。
（３）羽根の入口先端を細くする。
（４）羽根枚数を少くする。
（５）吸込ケーシングから羽根車に至る経路を滑らかに
する。
する。
等の手段がとられてきた。
これらの内、（１）の羽根車の入口直径を大きくするこ
とは、吸込性能の向上を図る上で有効な手段として広く
認知されているが、最近のようにポンプの大形化、高速
化が一段と進み、それに伴ってより高いキャビテーショ
ン性能が要求される状況下に於いて、このような要請に
対処するために、羽根車の入口直径を安易に大きくする
ことは、効率□の低下を招いたり、或いは部分流量域で
の逆流による低同波脈動の発生等、ポンプの運転上、好
ましくない弊害を招く虞がある０ 因みに、ポンプの吸込性能の良さを表わす指標として一
般に次式が広く用いられている。
とは、吸込性能の向上を図る上で有効な手段として広く
認知されているが、最近のようにポンプの大形化、高速
化が一段と進み、それに伴ってより高いキャビテーショ
ン性能が要求される状況下に於いて、このような要請に
対処するために、羽根車の入口直径を安易に大きくする
ことは、効率□の低下を招いたり、或いは部分流量域で
の逆流による低同波脈動の発生等、ポンプの運転上、好
ましくない弊害を招く虞がある０ 因みに、ポンプの吸込性能の良さを表わす指標として一
般に次式が広く用いられている。
Ｓ ： ｎ Ｘ Ｑ３Ａ／ Ｎ Ｐ Ｓ、Ｈｒ ４Ｓ：
吸込比速度 ｎ：ポンプの回転数（ｒｐｍ） Ｑ：ポンプの吐出し量（扉／ＴＩｄｎ）ＮＰＳＨｒｑ
：必要吸込水頭（ハ） 上式よシボンプが大形化すればポンプの吐出し量Ｑが増
大し、また高速化すればポンプの回転数ｎが大きくなる
。
吸込比速度 ｎ：ポンプの回転数（ｒｐｍ） Ｑ：ポンプの吐出し量（扉／ＴＩｄｎ）ＮＰＳＨｒｑ
：必要吸込水頭（ハ） 上式よシボンプが大形化すればポンプの吐出し量Ｑが増
大し、また高速化すればポンプの回転数ｎが大きくなる
。
今、仮に必要吸込水頭ＮＰＳＨｒｑを一定とすれば、吸
込比速度Ｓはポンプの大形化や高速化に伴って大きくな
る。
込比速度Ｓはポンプの大形化や高速化に伴って大きくな
る。
従来はこの吸込比速度Ｓが１０００前後が通常のレベル
とされてきたが、最近では吸込比速度Ｓが２０００前後
を要求される場合が多くなっている。
とされてきたが、最近では吸込比速度Ｓが２０００前後
を要求される場合が多くなっている。
そこで、この吸込比速度Ｓが２００ ｏ’Ｕ後になるよ
うなポンプに於いて、キャビテーション性能を十分に満
足し得るポンプを得る目的で種々の実験を繰返して試行
錯誤した結果、下記のことが判明した。
うなポンプに於いて、キャビテーション性能を十分に満
足し得るポンプを得る目的で種々の実験を繰返して試行
錯誤した結果、下記のことが判明した。
すなわち、第２図に示すように、羽根入口における相対
流速のベクトルに直交する而Ａの面積（以下ＡＷという
）を考え、Ａｗをパラメータにとって（Ａｗｌ ＞Ａｗ
２）Ａｗ３＞Ａ’ｗ４） 、吸込比速度Ｓと縦横比ｈ
／ ａとの関係を求めたところ、第４図に示す如き結果
が得られた。なおｈ及びａは、第３図に示す如く、而Ａ
においてｈ＝ｈ’＋ｈ二、ａ＝ａ’−−二” ｆ ｈ
ッテ、ｈｔｒｉ 、羽根４ ａ 。
流速のベクトルに直交する而Ａの面積（以下ＡＷという
）を考え、Ａｗをパラメータにとって（Ａｗｌ ＞Ａｗ
２）Ａｗ３＞Ａ’ｗ４） 、吸込比速度Ｓと縦横比ｈ
／ ａとの関係を求めたところ、第４図に示す如き結果
が得られた。なおｈ及びａは、第３図に示す如く、而Ａ
においてｈ＝ｈ’＋ｈ二、ａ＝ａ’−−二” ｆ ｈ
ッテ、ｈｔｒｉ 、羽根４ ａ 。
２ ２
４ｂ間の平均高さ、ａは内羽根４ａ、４ｂ間の距離の平
均距離である。
均距離である。
したがって、第４図からも理解されるように、Ａｗが同
一でおっても、縦横比ｈ ／ ａが小さくなれば吸込比
速度Ｓは大きくなる。
一でおっても、縦横比ｈ ／ ａが小さくなれば吸込比
速度Ｓは大きくなる。
一方、同一の吸込比速度Ｓを得ようとすれば、縦横比ｈ
／ ａに関係なく、該当するＡｗのうち大きなもの、
例えばＡ ｗ ４を選ぶか、或いは縦横比ｈ ／ ａの
関係を考慮してこれをなるべく小さくすべく“Ａｗのう
ち小さなもの、例えばＡ Ｗｌを選ぶか、２通りの方法
があることが解る。
／ ａに関係なく、該当するＡｗのうち大きなもの、
例えばＡ ｗ ４を選ぶか、或いは縦横比ｈ ／ ａの
関係を考慮してこれをなるべく小さくすべく“Ａｗのう
ち小さなもの、例えばＡ Ｗｌを選ぶか、２通りの方法
があることが解る。
ところで、吸込比速度Ｓが１５００ｆｆｒＪ後であれば
、前者の方法でもす分゛目的を達成できたが、吸込比速
度Ｓが２’０ＯＯＤ後になると、この上うな方法では効
率の低下や部分流量域での逆流による低周波脈動の発生
等の弊害を生じる。
、前者の方法でもす分゛目的を達成できたが、吸込比速
度Ｓが２’０ＯＯＤ後になると、この上うな方法では効
率の低下や部分流量域での逆流による低周波脈動の発生
等の弊害を生じる。
効率が低下する理由については、Ａｙを大きくすれば、
羽根車の入口直径Ｄｏが犬きくなシ、それ°に従ってラ
イナーリングとの間隙Ｓｃを機械加工精度上太きくしな
ければならない。ライナーリングからのもれ量ＱＪは ＱＪごＤｒＳ、ｃ、八１−（ΔＨニライナーリング前後
の差圧）（Ｄｒ：羽根車入口の外径） で表わされるから、羽根車の入口直径Ｄｏの大きい羽根
車ではこのもれ量ＱＡ’が大きく、その分だけポンプ効
率が低下する。
羽根車の入口直径Ｄｏが犬きくなシ、それ°に従ってラ
イナーリングとの間隙Ｓｃを機械加工精度上太きくしな
ければならない。ライナーリングからのもれ量ＱＪは ＱＪごＤｒＳ、ｃ、八１−（ΔＨニライナーリング前後
の差圧）（Ｄｒ：羽根車入口の外径） で表わされるから、羽根車の入口直径Ｄｏの大きい羽根
車ではこのもれ量ＱＡ’が大きく、その分だけポンプ効
率が低下する。
また一方、低周波脈動が発生する理由については、その
発生のメカニズムは明らかでないが、ポンプの入口径Ｄ
ｏの大きい羽根車は羽根車内のフローパターンが部分流
量域で変化し、逆流を生じるとされている。
発生のメカニズムは明らかでないが、ポンプの入口径Ｄ
ｏの大きい羽根車は羽根車内のフローパターンが部分流
量域で変化し、逆流を生じるとされている。
この脈動が生じると激しい振動や騒音を伴ない、時には
運転不能になる場合もある。また特にこの現象はキャビ
テーション性能の良い羽根車に於いてしばしば見られる
。
運転不能になる場合もある。また特にこの現象はキャビ
テーション性能の良い羽根車に於いてしばしば見られる
。
本発明はこのような事情を背景になされたものであって
、その目的とするところは、吸込比速度が２０００＃ｒ
Ｊ後であっても、十分なキャビテーション性能を確保す
ることができ、しかもポンプ効率が低下したシ、部分流
量域で逆流に伴う低周波脈動等の発生する虞れのない遠
心うず巻ポンプの羽根車を提供することにある。
、その目的とするところは、吸込比速度が２０００＃ｒ
Ｊ後であっても、十分なキャビテーション性能を確保す
ることができ、しかもポンプ効率が低下したシ、部分流
量域で逆流に伴う低周波脈動等の発生する虞れのない遠
心うず巻ポンプの羽根車を提供することにある。
かかる目的を達成すべく、本発明は以下の如く構成した
ことを特徴とする。すなわち、羽根に隣り合う羽根の裏
面との間に、両羽根間を流れる流体の仮想流線に直交す
るとともに羽根の高さをｈとし、かつ両羽根間の距離を
ａとする平面を想定し、この平面の縦横比ｈ ／ ａを
２．０より小さい値に設定したことを特徴とする遠心う
ず巻ポンプの羽根車である。
ことを特徴とする。すなわち、羽根に隣り合う羽根の裏
面との間に、両羽根間を流れる流体の仮想流線に直交す
るとともに羽根の高さをｈとし、かつ両羽根間の距離を
ａとする平面を想定し、この平面の縦横比ｈ ／ ａを
２．０より小さい値に設定したことを特徴とする遠心う
ず巻ポンプの羽根車である。
つまり、前記平面の縦横比ｈ／’ａに注目し、この値を
２．０よシ小さい値に設定することにより、キャビテー
ション性能を劣化させることなく、ポンプの吸込比速度
Ｓを２０００以上に引き上げることができ、しかも羽根
の入口面積を拡大するものでないため、前述したポンプ
効率の低下や、部分流量域での逆流に伴う低周波脈動等
の弊害を生じるものでない。
２．０よシ小さい値に設定することにより、キャビテー
ション性能を劣化させることなく、ポンプの吸込比速度
Ｓを２０００以上に引き上げることができ、しかも羽根
の入口面積を拡大するものでないため、前述したポンプ
効率の低下や、部分流量域での逆流に伴う低周波脈動等
の弊害を生じるものでない。
以下、本発明の１実施例につき図面を参照して具体的に
説明する。
説明する。
第１図は遠心うず巻ポンプを吸込口側から見た状態を示
しており、１はケーシング、２は吸込口、３は羽根車を
それぞれ示している。
しており、１はケーシング、２は吸込口、３は羽根車を
それぞれ示している。
尚、同図は羽根車３の中心部に収着する羽根車ナツトを
取外した状態を示している。
取外した状態を示している。
ところで前記羽根車−３に於いて、任意の羽根４ａとこ
の羽根４ａに隣り合う羽根４ｂの裏面との間に、第２図
に示すように、内羽根４ａ及び４ｂ間を流れる流体の仮
想流線ｌに直交するとともに、羽根４ａ 、４ｂの高さ
をｈとし、かつ内羽根４ ａ ’、 ４ ｂ間の距離を
ａとする平面Ａを想定し、この平面Ａの縦横比ｈ ／
ａを第３ 、Ｊ（、）に示すように、２．０より小さい
値、例えば１に近い値に設定する。
の羽根４ａに隣り合う羽根４ｂの裏面との間に、第２図
に示すように、内羽根４ａ及び４ｂ間を流れる流体の仮
想流線ｌに直交するとともに、羽根４ａ 、４ｂの高さ
をｈとし、かつ内羽根４ ａ ’、 ４ ｂ間の距離を
ａとする平面Ａを想定し、この平面Ａの縦横比ｈ ／
ａを第３ 、Ｊ（、）に示すように、２．０より小さい
値、例えば１に近い値に設定する。
尚、羽根４ａ 、４ｂの高さｈ及び内羽根４ａ、４ｂ間
の距離ａとしては、第３図に示す如く、ｈ一旦＋ １．
Ｉ 、 ａ＝ ａ’−にゝとじて平均値をとって２ いる。
の距離ａとしては、第３図に示す如く、ｈ一旦＋ １．
Ｉ 、 ａ＝ ａ’−にゝとじて平均値をとって２ いる。
ここで、本発明の効果を評価するにあたり、第３図（−
）に示す本発明に基づく羽根車と、例えば第３図（ｂ）
に示すように羽根入口面積を大きくした羽根車とを製作
して、種々の角度から伽験を試みた結果、第３図（ｂ）
に示すものでは既に述べた通り、ポンプ効率の低下及び
部分流量域での低周波脈動の発生が認められた０ これに対し、第３図（ａ）に示すものでは、第４図から
容易に理解されるように、吸込比速度Ｓが２０００以上
に増大し、かつキャビテーション性能が劣化することは
なかった。勿論、ポンプ効率の低下や部分流量域での低
周波脈動等の発生も認められなかった。
）に示す本発明に基づく羽根車と、例えば第３図（ｂ）
に示すように羽根入口面積を大きくした羽根車とを製作
して、種々の角度から伽験を試みた結果、第３図（ｂ）
に示すものでは既に述べた通り、ポンプ効率の低下及び
部分流量域での低周波脈動の発生が認められた０ これに対し、第３図（ａ）に示すものでは、第４図から
容易に理解されるように、吸込比速度Ｓが２０００以上
に増大し、かつキャビテーション性能が劣化することは
なかった。勿論、ポンプ効率の低下や部分流量域での低
周波脈動等の発生も認められなかった。
尚、本発明では所要の吸込比速度が得られる範囲で羽根
入口面積を９．小さく設定する必要があるのは云うまで
もない。
入口面積を９．小さく設定する必要があるのは云うまで
もない。
第１図は本発明の１実施例を示す斜視図、第２図は同実
施例に於いて相隣り合う羽根相互の関係を示す説明図、
第３図（、） （ｂ）はそれぞれ本発明に基づく羽根入
口面積と従来の羽根入口面積とを示す説明図、第４図は
Ａｗをパラメータとしたときにおける縦横比ｈ ／ ａ
と吸込比速度Ｓとの関係を示すグラフである。 １・・ケーシング、２・・・吸込口、３・・・羽根車、
４ａ、４ｂ・・・羽根、Ａ・・・平面、ｌ・・・仮想流
線特許出願人 久保田鉄工株式会社 代理人 弁理士 鈴江孝− 第１頁の続き ０発 明 者 深町輝昭 枚方市中宮大池１丁目１番１号 久保田鉄工株式会社枚方機械製 造所内 ０発 明 者 塚本順夫 枚方市中宮大池１丁目１番１号 久保田鉄工株式会社枚方機械製 造所内
施例に於いて相隣り合う羽根相互の関係を示す説明図、
第３図（、） （ｂ）はそれぞれ本発明に基づく羽根入
口面積と従来の羽根入口面積とを示す説明図、第４図は
Ａｗをパラメータとしたときにおける縦横比ｈ ／ ａ
と吸込比速度Ｓとの関係を示すグラフである。 １・・ケーシング、２・・・吸込口、３・・・羽根車、
４ａ、４ｂ・・・羽根、Ａ・・・平面、ｌ・・・仮想流
線特許出願人 久保田鉄工株式会社 代理人 弁理士 鈴江孝− 第１頁の続き ０発 明 者 深町輝昭 枚方市中宮大池１丁目１番１号 久保田鉄工株式会社枚方機械製 造所内 ０発 明 者 塚本順夫 枚方市中宮大池１丁目１番１号 久保田鉄工株式会社枚方機械製 造所内
Claims (1)
- 羽根の入口端と、この羽根に隣り合う羽根の裏面との間
に、両羽根間を流れる流体の仮想流線に直交するととも
に羽根の高さをｈとし、かつ両羽根間の距離をａとする
平面を想定し、この平面の縦横比ｈ ／ ａを２．０よ
り小さい値に設定したことを特徴とする遠心うず巻ポン
プの羽根車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3978483A JPS59165895A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 遠心うず巻ポンプの羽根車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3978483A JPS59165895A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 遠心うず巻ポンプの羽根車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165895A true JPS59165895A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12562556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3978483A Pending JPS59165895A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 遠心うず巻ポンプの羽根車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165895A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144175A (en) * | 1991-05-15 | 1992-09-01 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Cooling fan for electric motors |
| CZ300288B6 (cs) * | 2006-11-09 | 2009-04-15 | Vysoké ucení technické v Brne | Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla |
| WO2009092711A1 (de) | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Bitter Engineering & Systemtechnik Gmbh | Laufrad für eine pumpe |
| WO2016179619A1 (de) | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Bitter Engineering & Systemtechnik Gmbh | Kreiselpumpe mit verschiebbarem rotor |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3978483A patent/JPS59165895A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144175A (en) * | 1991-05-15 | 1992-09-01 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Cooling fan for electric motors |
| CZ300288B6 (cs) * | 2006-11-09 | 2009-04-15 | Vysoké ucení technické v Brne | Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla |
| WO2009092711A1 (de) | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Bitter Engineering & Systemtechnik Gmbh | Laufrad für eine pumpe |
| WO2016179619A1 (de) | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Bitter Engineering & Systemtechnik Gmbh | Kreiselpumpe mit verschiebbarem rotor |
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