泵与风机的结构和性能.docx

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泵与风机的结构和性能

第二章泵与风机的结构和性能

第一节泵与风机的部件结构

一、泵的主要部件

（一）

（一）  离心泵的主要部件

尽管离心式泵的类型繁多，但由于作用原理基本相同，因而它们的主要部件大体类同。

现在分别介绍如下：

1、叶轮（impeller）

叶轮是将原动机输入的机械能传递给液体，提高液体能量的核心部件。

叶轮有开式（openimpeller）、半开式（semi-openimpeller）及闭式叶轮（closedimpeller）三种，如图2—1所示。

开式叶轮没有前盘和后盘而只有叶片，多用于输送含有杂质的液体，如污水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。

半开式叶轮只设后盘。

闭式叶轮既有前盘也有后盘。

清水泵的叶轮都是闭式叶轮。

离心式泵的叶轮都采用后向叶型。

2、轴和轴承（shaftandbearing）

轴是传递扭矩的主要部件。

轴径按强度、刚度及临界转速定。

中小型泵刚度和临界转速确定多采用水平轴，叶轮滑配在轴上，叶轮间距离用轴套定位。

近代大型泵则采用阶梯轴，不等孔径的叶轮用热套法装在轴上，并利用渐开线花键代替过去的短键。

此种方法，叶轮与轴之间没有间隙，不致使轴间窜水和冲刷，但拆装困难。

轴承一般包括两种形式:

滑动轴承（Sleevebearing）和滚动轴承（Ballbearing）。

滑动轴承用油润滑。

一种润滑系统包括一个贮油池和一个油环，后者在轴转动时在轴表面形成一个油层使油和油层不直接接触。

另一种系统就是利用浸满油的填料包来润滑。

大功率的泵通常要用专门的油泵来给轴承送油。

（如图2-2a所示）。

滚动轴承通常用冷冻油润滑，有些电机轴承是密封而不能获得润滑的。

滚动轴承通常用于小型泵。

较大型泵可能即有滑动轴承又有滚动轴承。

而滑动轴承由于运行噪音低而被推荐用于大型泵。

（如图2-2b所示）

3、吸入室（suctionroom）

离心泵吸入管法兰至叶轮进口前的空间过流部分称为吸入室。

其作用为在最小水力损失下，引导液体平稳的进入叶轮，并使叶轮进口处的流速尽可能均匀的分布。

按结构吸入室可分为直锥角吸入室、弯管形吸入室、环形吸入室、半螺旋形吸入室几种：

。

（1）直锥形吸入室图2—3所示，这种形式的吸入室水力性能好，结构简单，制造方便。

液体在直锥形吸入室内流动，速度逐渐增加，因而速度分布更趋向均匀。

直锥形吸入室的锥度约7o～8o。

这种形式的吸入室广泛应用于单级悬臂式离心水泵上。

（2）弯管形吸入室图2—4所示，是大型离心泵和大型轴流泵经常采用的形式，这种吸入室在叶轮前都有一段直锥式收缩管，因此，它具有直锥形吸入室的优点。

（3）环形吸入室图2—5所示，吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。

其优点是结构对称、简单、紧凑，轴向尺寸较小。

缺点是存在冲击和旋涡，并且液流速度分布不均匀。

环形吸入室主要用于节段式多级泵中。

（4）半螺旋形吸入室图2—6所示，主要用于单级双吸式水泵、水平中开式多级泵、大型的节段式多级泵及某些单级悬臂泵上。

半螺旋形吸入室可使液体流动产生旋转运动，绕泵轴转动，致使液体进入叶轮吸入口时速度分布更均匀，但因进口预旋会致使泵的扬程略有降低，其降低值与流量是成正比的。

相比较而言，直锥形吸入室使用最为普遍。

4、机壳（casing）

机壳收集来自叶轮的液体，并使部分流体的动能转换为压力能，最后将流体均匀地引向次级叶轮或导向排出口。

机壳结构主要有螺旋形和环形两种（如图2-7、2-8所示）。

螺旋形压水室不仅起收集液体的作用，同时在螺旋形的扩散管中将部分液体动能转换成压能。

螺旋形压水室具有制造方便，效率高的特点。

它适用于单级单吸、单级双吸离心泵以及多级中开式离心泵。

单级离心式泵的机壳大都为螺旋形蜗式机壳。

环形压水室如图2—8所示，在节段式多级泵的出水段上采用。

环形压水室的流道断面面积是相等的，所以各处流速就不相等。

因此，不论在设计工况还是非设计工况时总有冲击损失，故效率低于螺旋形压水室（图2-7）。

有些机壳内还设置了固定的导叶，就是所谓的导叶式机壳。

图2-7螺旋形机壳图2-8环形机壳

5、密封装置（sealinginstrument）

密封装置主要用来防止压力增加时流体的泄漏。

密封装置有很多种类型，用得最多的是填料式密封和机械式密封。

（图2-9所示）

填料密封是将一些松软的填料用一定压力压紧在轴上达到密封目的。

填料在使用一段时间后会损坏，所以需要定期检查和置换。

这种密封形式使用中有小的泄漏是正常且有益的。

而机械密封装置有两个硬质且光滑的表面，一个静态一个旋转。

这种密封装置可以达到很好的密封要求，但他们不能用于含杂质流体输送系统，因为其光滑表面会被破环而失去密封作用。

这种密封装置在液体循环系统中非常普遍，因为他不需要维护运行很多年。

6、导叶（guidevane）

导叶又称导流器、导轮，分径向式导叶和流道式导叶两种，应用于节段式多级泵上作导水机构。

径向式导叶如图2—10所示，它由螺旋线、扩散管、过渡区（环状空间）和反导叶（向心的环列叶栅）组成。

螺旋线和扩散管部分称正导叶，液体从叶轮中流出，由螺旋线部分收集起来，而扩散管将大部分动能转换为压能，进入过渡区，起改变流动方向的作用，再流入反导叶，消除速度环量，并把液体引向次级叶轮的进口。

由此可见，导叶兼有吸入室和压出室的作用。

流道式导叶如图2—11所示，它的前面部分与径向式导叶的正导叶相同，后面部分与径向式导叶的反导叶相类似，只是它们之间没有环状空间，而正导叶部分的扩散管出口用流道与反导叶部分连接起来，组成一个流道。

它们的水力性能相差无几，但在结构尺寸上径向式导叶较大，工艺方面较简单。

目前节段式多级泵设计中，趋向采用流道式导叶。

图2-11流道式导叶

（二）  轴流泵的主要部件

轴流泵的主要部件，如图2—12所示。

轴流泵的特点是流量大，扬程低。

其主要部件有：

叶轮、轴、导叶、吸入喇叭管等，现分述如下。

1．叶轮

叶轮的作用与离心泵一样，将原动机的机械能转变为流体的压力能和动能。

它由叶片、轮毂和动叶调节机构等组成。

叶片多为机翼型，一般为4～6片。

轮毂用来安装叶片和叶片调节机构。

轮毂有圆锥形、圆柱形和球形三种。

小型轴流泵（叶轮直径300mm以下）的片和轮毂铸成一体，叶片的角度不是固定的，亦称固定叶片式轴流泵。

中型轴流泵（叶轮直径300mm以上）一般采用半调节式叶轮结构，即叶片靠螺母和定位销钉固定在轮毂上，叶片角度不能任意改变，只能按各销钉孔对应的叶片角度来改变，故称半调节式轴流泵。

大型轴流泵（叶轮直径在1600mm以上），一般采用球形轮毂，把动叶可调节机构装于轮毂内，靠液压传动系统来调节叶片角度，故称动叶可调节式轴流泵。

2．轴

对于大容量和叶片可调节的轴流泵，其轴均用优质碳素钢做成空心，表面镀铬，既减轻轴的质量又便于装调节机构。

3．导叶

轴流泵的导叶一般装在叶轮出口侧。

导叶的作用是将流出叶轮的水流的旋转运动转变为轴向运动，同时将部分动能转变为压能。

4．吸入管

吸入管与离心泵吸入室的作用相同。

中小型轴流泵多用喇叭形吸入管，见图2—12所示；大型轴流泵多采用肘形吸入流道，如图2-13。

（三）、混流泵

混流泵内液体的流动介于离心泵和轴流泵之间，液体斜向流出叶轮，即液体的流动方向相对叶轮而言即有径向速度，也有轴向速度。

其特性介于离心泵和轴流泵之间。

混流泵具有涡壳式和导叶式两种。

如图2-15所示为单级、单吸、立式结构的可潜式蜗壳混流泵，适用于输送清水或物理及化学性质类似于水的其

他液体（包括轻度污水）。

被输送介质温度不超过50℃。

也可用于农田排灌、市政工程、工业过程水处理、电厂输送循环水、城市给排水等多种领域，使用范围十分广泛。

如图2-16所示为单级、导叶混流式潜水泵，适用于抽送清水或在轻度污水场合下使用，输送介质温度不超过50℃。

本泵为机泵合一的结构，可潜入水中运行，故可在水位变化大，扬程较高的工况下工作，特别适用于城市排水、市政建设、工矿、船坞升降水位以及水位涨落大的江湖地区农田排灌之用。

二、风机主要部件

（一）离心式风机的构造特点

离心式风机输送气体时，一般的增压范围在9.807Kpa（1000mH2O）以下根据增压大小，离心风机又可分为：

（1）低压风机：

增压值小于l000Pa（约100mmH2））；

（2）中压风机：

增压值自l000至3000Pa（约100至300mmH2O）

（3）高压风机：

增压值大于3000Pa（约300mmH2O以上）。

低压和中压风机大都用于通风换气，排尘系统和空气调节系统。

高压风机则用于一般锻冶设备的强制通风及某些气力输送系统。

我国还生产许多专门用于排尘、输送煤锅炉引排酸雾和防腐的各种专用风机。

最近国内又推出了一种外转子离心风机，它相当于将电动机的转子固定，定子直接嵌装于风机叶轮而转动，这样就把电机装入风机机壳内了。

离心式风机的整机构造可以参考图2-14所示的分解图。

根据用途不同，风机各部件的具体构造也有所不同，分别介绍如下

1、吸入口和进气箱

吸入口可分圆筒式、锥筒式和曲线式数种（图2-17）。

吸入口有集气的作用，可以直接在大气中采气，使气流以损失最小的方式均匀流入机内。

某些风机的吸入口与吸气管道用法兰直接连接。

进气箱的作用是当进风口需要转弯时才采用的，用以改善进口气流流动状况，减少因气流不均匀进入叶轮而产生的流动损失。

进气箱一般用在大型或双吸入的风机上。

2、叶轮

叶轮的构造曾在前面泵的主要部件中有所介绍。

如前所述，它由前盘、后盘、叶片和轮毂所组成。

还曾指出叶片可分为前向、径向和后向三种类型。

（见图2-18）。

防爆风机是由有色金属制成的，防腐风机则以塑料板材为材料。

3、机壳

中压与低压离心式风机的机壳一般是阿基米德螺线状的。

它的作用是收集来自叶轮的气体，并将部分动压转换为静压，最后将气体导向出口。

机壳的出口方向一般是固定的。

但新型风机的机壳能在一定的范围内转动，以适应用户对出口方向的不同需要。

4、导流器

导流器又称为进口风量调节器。

在风机的入口处一般都装置有导流器。

运行时，通过改变导流器叶片的角度（开度）来改变风机的性能，扩大工作范围和提高调节的经济性。

（二）轴流式风机的主要部件

轴流式风机的主要部件有：

叶轮、集风器、整流罩、导叶和扩散筒等。

如图2—19所示。

近年来，大型轴流式风机还装有调节装置和性能稳定装置。

1．叶轮

叶轮由轮毂和叶片组成，其作用和离心式叶轮一样，是实现能量转换的主要部件。

轮毂的作用是用以安装叶片和叶片调节机构的，其形状有圆锥形、圆柱形和球形三种。

叶片多为机翼形扭曲叶片。

叶片做成扭曲形，其目的是使风机在设计工况下，沿叶片半径方向获得相等的全压。

为了在变工况运行时获得较高的效率，大型轴流风机的叶片一般做成可调的，即在运行时根据外界负荷的变化来改变叶片的安装角。

如上海鼓风机厂与西德TLT公司联合制造的TLT型送引风机和一次风机均是动叶可调的。

2．集风器

集风器的作用是使气流获得加速，在压力损失最小的情况下保证进气速度均匀、平稳。

集风器的好坏对风机性能影响很大，与无集风器的风机相比，设计良好的集风器风机效率可提高10％～15％。

集风器一般采用圆弧形。

3．整流罩和导流体

为了获得良好的平稳进气条件，在叶轮或进口导叶前装置与集风器相适应的整流罩，以构成轴流风机进口气流通道。

4．导叶

轴流式风机设置导叶有几种情形：

①叶轮前仅设置前导叶，②叶轮后仅设置后导叶，③叶轮前后均设置有导叶。

前导叶的作用是使进入风机前的气流发生偏转，把气流由轴向引为旋向进入，且大多数是负旋向（即与叶轮转向相反），这样可使叶轮出口气流的方向为轴向流出。

后导叶在轴流式风机中应用最广。

气体轴向进入叶轮，从叶轮流出的气体绝对速度有一定旋向，经后导叶扩压并引导后，气体以轴向流出。

5．扩散筒（difussersection）

扩散筒的作用是将后导叶出来的气流动压部分进一步转化为静压，以提高风机静压。

扩散筒的结构形式如图2—20所示。

6．性能稳定装置

近年来，大型轴流风机上加装了性能稳定装置，又称KSE装置（该装置由前苏联的伊凡诺夫发明）。

这种性能稳定装置主要是用来抑制叶轮边缘流体失速倒流而产生的不稳定现象的。

第二节泵与风机的叶轮理论

一、一、离心式泵与风机的叶轮理论

离心式泵与风机是由原动机拖动叶轮旋转，叶轮上的叶片就对流体做功，从而使流体获得压能及动能。

因此，叶轮是实现机械能转换为流体能量的主要部件。

（一）流体在叶轮中的运动及速度三角形

为讨论叶轮与流体相互作用的能量转换关系，首先要了解流体在叶轮内的运动，由于流体在叶轮内的运动比较复杂，为此作如下假设：

①叶轮中叶片数为无限多且无限薄，即流体质点严格地沿叶片型线流动，也就是流体质点的运动轨迹与叶片的外形曲线相重合；②为理想流体，即无粘性的流体，暂不考虑由粘性产生的能量损失；⑧流体作定常流动。

流体在叶轮中除作旋转运动外，同时还从叶轮进口向出口流动，因此流体在叶轮中的运动是一种复合运动。

当叶轮带动流体作旋转运动时，流体具有圆周运动（牵连运动），如图2—21（a）所示。

其运动速度称为圆周速度，用符号u表示，其方向与圆周切线方向一致，大小与所在半径r及转速n有关。

流体沿叶轮流道的运动，称为相对运动，如图2－21（b）所示，其运动速度称为相对速度，用符号W表示，其方向为叶片的切线方向、大小与流道及流道形状相关。

流体相对静止机壳的运动，称为绝对运动，如图2－21（c）所示，其运动速度称绝对速度，用符号

表示，它是以上两个速度的向量和，即

由这三个速度向量组成的向量图，称为速度三角形，如图2－22所示。

速度三角形是研究流体在叶轮中运动的重要工具。

绝对速度

可以分解为两个相互垂直的分量：

对速度圆周方向的分量和绝对速度在轴面（通过泵与风机轴心线所作的平面）上的分量。

绝对速度

与圆周速度

之间的夹角用α表示，称绝对速度角；相对速度

与圆周速度反方向的夹角用β表示．称为流动角。

叶片切线与圆周速度

反方向的夹角，称为叶片安装角用

表示。

流体沿叶片型线运动时，流动角

等于安装角

。

用下标1和2表示叶片进口和出口处的参数，∞表示无限多叶片时的参数。

速度三角形一般只需已知三个条件就可画出。

根据泵与风机的设计参数，可以求出

。

其求法如下：

（1）

（1）      圆周速度

计算公式为：

式中：

D—叶轮直径，m

n—叶轮转速，r/min

（2）

（2）      轴面速度

由连续方程得

m/s

式中：

——理论流量，m3/s;

——实际流量，m3/s

——容积效率，％

A——有效断面积（与轴面速度

垂直的断面积），m2

若考虑到实际叶片的厚度对有效断面积的影响，设每一叶片在圆周方向的长度为σ，叶轮共有z个叶片，则总长度为zσ,有效断面积A则为

A=πDb-zσb

其中：

b—叶片宽度；

σ―圆周方向的叶片长度；

σ＝

其中s为叶片厚度。

（3）相对速度

的方向或β角当叶片无限多时，相对速度

的方向应与叶片安装角βa的方向一致。

βa在设计中是根据经验值选取的。

求出

后，就可按比例画出速度三角形。

（二）能量方程式及其分析

能量方程式是由流体力学中的动量矩定理推导而得的。

离心式泵与风机的能量方程式为：

式中：

－单位重量流体通过无限多叶片时，所获得的理论能量。

该方程是欧拉在1756年首先推导出的，故又称为欧拉方程。

对于风机而言，通常用风压来表示所获得的能量，风压

，其单位为Pa。

因此，风机的能量方程式表示为：

Pa

通过速度三角的转换计算得：

m

上式是能量方程式的另一表达形式。

下面对上述能量方程式进行简单分析：

（1）HT∞和PT∞表示单位重量和单位体积的理想流体流过无限多叶片叶轮时所获得的能量，HT∞的单位为m，PT∞的单位为Pa。

（2）当α1∞=90o时，则

，能量方程式则变为

（2-10）

因此，当α1∞＝90o，流体径向流入叶轮时，获得最大的理论能头。

（3）由能量方程式可知，HT∞与流体的密度无关，即与流体性质无关。

而PT∞与流体密度有关。

因此，不同密度的流体所产生的压力是不同的。

（4）式

中第一项是流体通过叶轮后所增加的动能，称为动能头，用Hd∞表示。

第二项与第三项之和为增加的压力能，称为静能头，用Hst∞表示。

（5）由式（2—10）可知，HT∞与u2和v2u∞有关，增加转速n、叶轮外径D2和绝对速度在圆周的分量v2u∞，均可提高理论能头HT∞，但加大D2会使损失增加，降低泵的效率。

提高转速n则受汽蚀及材料的限制。

比较之下，用提高转速n来提高理论能头，仍是当前普遍采用的主要方法。

（三）离心式叶轮叶片型式对HT∞的影响

当流体以α1∞＝90o进入叶轮时，由式（2—10）可知，当叶轮外径D2、转速n不变时，圆周速度u2为常量，则理论能头HT∞与v2u∞有关，而v2u∞的大小则取决于流量qv及叶片出口安装角β2a∞。

因此，当叶轮几何尺寸、转速、流量一定时，理论能头HT∞仅为β2a∞的函数。

叶片出口安装角β2a∞，确定了叶片的型式，一般叶片的型式有以下三种：

β2a∞<90o，这种叶片的弯曲方向与叶抡的旋转方向相反，如图2—23（a）所示，称为后弯式叶片。

β2a∞=90o，叶片的出口方向为径向，如图2—23（b）所示，称径向式叶片。

β2a∞>90o，叶片的弯曲方向与叶轮的旋转方向相同，如图2-23（c）所示，称为前弯式叶片。

前弯式叶片产生的能头最大，径向式次之，后弯式最小。

对流体所获得的能量中动能和压能所占比例的大小比较可知：

β2a∞<90o时，流体所获得的能量中，压能所占的比例大于动能；β2a∞＝90o时，压能和动能各占总能的一般；β2a∞>90o时,总能量中动能所占的比例大于压能。

那么，对离心泵而言，为什么一般均采用β2a为20o～35o范围内的后弯式叶片，而对风机则可根据不同情况采用三种不同的叶片形式，其原因如下：

由以上分析可知，在转速n、叶轮外径D2、流量qv（qv＝A

）及入口条件均相同的条件下，前弯式叶片产生的绝对速度比后弯式叶片大，而液体的流动损失与速度的平方成正比。

因此，当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时，其能量损失比后弯叶片大。

同时为把部分动能转换为压能，在能量转换过程中，必然又伴随较大的能量损失，因而其效率远低于后弯式叶片。

反之，前弯式叶片有以下优点：

当其和后弯式叶片的转速、流量及产生的能头相同时，可以减小叶轮外径D2。

因此，可以减小风机的尺寸，缩小体积，减轻质量。

又因风机输送的流体为气体，气体的密度远小于液体，且摩擦阻力正比于密度，所以风机损失的能量远小于泵。

鉴于以上原因，在低压风机中可采用前弯式叶片，β2a一般取90o～155o。

（四）有限叶片叶轮中流体的运动

前面分析了流体沿无限多叶片叶轮的流动，这时流道内的流体是按叶片的型线运动的，因而流道任意半径处相对速度分布是均匀的而实际叶轮中的叶片不可能无限多，而是有限的，流体是在具有一定宽度的流道内流动。

因此，除紧靠叶片的流体沿叶片型线运动外，其他都与叶片的型线有不同程度的差别，从而使流场发生变化。

这种变化是由轴向旋涡运动引起的。

由轴向涡旋引起速度偏移，使实际的β2<β2a∞,导致有效出口速度降低，使有限叶片叶轮的理论能头下降。

一般用滑移系数K来修正无限多叶片叶轮的理论能头，即

式中K即为滑移系数，其值恒小于1，此值不是效率，只说明在有限叶片叶轮下，由于轴向涡旋的存在对理论能头产生的影响。

对滑移系数现在还没有精确的理论计算公式，一般采用经验公式计算。

二、二、轴流式泵与风机的叶轮理论

（一）、概述

轴流式和离心式的泵与风机同属叶片式，但从性能及结构上两者有所不同。

轴流式泵与风机的性能特点是流量大，扬程（全压）低，比转数大，流体沿轴向流入、流出叶轮。

其结构特点是：

结构简单，重量相对较轻。

因有较大的轮毂动叶片角度可以作成可调的。

动叶片可调的轴流式泵与风机，由于动叶片角度可随外界负荷变化而改变，因而变工况时调节性能好，可保持较宽的高效工作区。

鉴于以上特点，目前国外大型制冷系统中普遍采用轴流式风机作为锅炉的送引风机、轴流式水泵作为循环水泵。

今后随着容量的提高，其应用范围将会日益广泛。

（二）、轴流式泵与风机的叶轮理论

1、1、 翼型和叶栅的概念

由于轴流式泵与风机的叶轮没有前后盖板，流体在叶轮中的流动，类似飞机飞行时，机翼与空气的作用。

因此，对轴流式泵与风机在研究叶片与流体之间的能量转换关系时，采用了机翼理论。

为此下面介绍翼型，叶栅及其主要的几何参数。

翼型机翼型叶片的横截面称为翼型，它具有一定的几何型线，和一定的空气动力特性。

翼型见图（2－24）：

叶栅由相同翼型等距排列的翼型系列称为叶栅。

这种叶栅称为平面直列叶栅，如图2－25所示。

由于轴流式叶轮内的流动类似并可简化为在平面直列叶栅中绕翼型的流动，而在直列叶栅中每个翼型的绕流情况相同，因此只要研究一个翼型的绕流情况就可以了。

这里要注意几个参数的定义：

叶片安装角βα：

弦长（图2－24中所示）与列线（叶栅中翼型各对应点的连线,如图2-25中B-B）之间的夹角。

流动角β1，β2：

叶栅进、出口处相对速度和圆周速度反方向之间的夹角。

2、2、 速度三角形

在叶轮任意半径处取一如图2—26所示的叶栅。

在叶栅进口，流体具有圆周速度

、相对速度

，绝对速度

，出口具有

，由这三个速度矢量组成了进出口速度三角形。

与离心式泵与风机相同，绝对速度也可以分解为圆周方向的分量

，和轴面方向的分量

，此时，轴面分速的方向为轴向，故用符号

表示。

轴流式与离心式的速度三角形相比具有以下特点：

轴流式叶轮进出口处流体沿同一半径的流面流动，因而进出口的圆周速度u1和u2相等，即有u1＝u2＝u。

另外对不可压缩流体，对风机流体升压很小，叶轮进出口轴面速度可视为相等，即

u和

可用下式计算：

m/s

式中：

D—计算截面所取直径，m;

n—叶轮转速，r/min；

m/s

式中：

——实际工作流量，m3/s;

D2——叶轮外径，m;

Dh——轮毂直径，m;

——容积效率；

ψ——排挤系数；

再计算出圆周分速

，或已知β1，β2角，就可绘出叶轮进出口速度三角形，如图2—26所示。

由于叶轮进出口具有相同的圆周速度和轴面速度，因此为研究问题方便起见，常把进、出口速度三角形绘在一起，如图2—27所示。

因为叶栅中流体绕流翼型与绕流单冀型有所不同，叶栅将影响来流速度的大小和方向，因此为推导公式和论证简化起见，可取叶栅前后相对速度

的几何平均值

作为无限远处（流体未受扰动）的来流速度。

其大小和方向由进出口速度三角形的几何关系来确定，即

如用作图法，只需要将图2－27中CD线中点E和B连接起来，此联线BE即决定了

的大小和方向。

（三）基本型式

轴流式泵与风机可分为以下四种基本型式。

（1）

（1） 在机壳中只有一个叶轮，没有导叶。

如图2—28（a）所示，这是最简单的一种型式，这种型式易产生能量损失。

因此这种型式只适用于低压风机。

（2）

（2） 在机壳中装一个叶轮和一个固定的出口导叶。

如图2—28（b）所示，在叶轮出口加装导叶。

这种型式因为导叶的加装而减少了旋转运动所造成的损失，提高了效率，因而常用于高压风机与水泵。

（3）（3） 在机壳中装一个叶轮和—个固定的入口导叶。

如图2—28（c）所示，流体轴向进入前置导叶，经导叶后产生与叶