比轉速是一個說明流量Q、揚程H、轉速n之間關系的一個從相似理論中引出來的綜合性參數,相似泵在相似的工況下比轉速用下面的公式確定:
nq=n·Q1/2/H3/4
從上式及相似理論可知,nq對一系列幾何相似的泵在相似的工況下相等。因此,在泵的最佳工況點下,我們可能用這一參數作為相似泵的特征參數,或者說是判別數。
比轉速的最初應用是在水輪機上應用,為使其也能在離心泵中應用,經單位換算后我們得到二者統一的表達式:
ns=3.65n·Q1/2/H3/4
顯然,ns=3.65 nq,二者相差3.65倍,但是,作為比轉速的參數意義上來說二者沒有本質區別,所以,我們在離心泵中習慣上就用ns來表示其比轉速。同一臺泵在不同工況條件下的比轉速并不相等,通常只用最佳工況點下的ns來代表一系列幾何相似的泵。
比轉速的用處:
一、利用比轉數對葉輪進行分類
比轉數的大小與葉輪形狀和泵的性能曲線有密切關系。比轉數確定以后,葉輪形狀和性能曲線的形狀就大致地確定了。比轉數越小,葉輪流道相對地越細長,葉輪外徑和進口直徑的比值(D2/D0)越大,性能曲線比較平坦;隨著比轉數的逐漸增大,葉輪流道相對地越來越寬,(D2/D0)的值越來越小,性能曲線也就越陡;當比轉數大到一定數值后葉輪出口邊就傾斜,成了混流泵,性能曲線開始出現“S形曲線”,如果比轉數繼續增大,當D2=D0時就成了軸流泵,此時性能曲線更陡,“S形曲線”更嚴重。
由于泵比轉數與葉輪形狀有關,所以泵的各種損失和離心泵的總效率均與比轉數有關。
二、比轉數是編制離心泵系列的基礎
在編制離心泵系列時,適當地選擇流量、揚程和轉速等的組合,就可以使比轉數在型譜圖上均勻地分布。
三、比轉數是離心泵設計計算的基礎
無論是相似設計法,還是速度系數設計法,都是以比轉數為依據來選擇模型或速度系數的。