比转速

比转速Ns，用于表征涡轮机械的转速。常见的商业和工业实践使用具有同等效用的尺寸版本。比速度在泵应用中最常用于定义吸入比速度[1]-一个准无量纲数，用于根据泵叶轮的类型和比例对泵叶轮进行分类。在英制单位中，它被定义为几何形状相似的叶轮在每分钟输送一加仑水对一英尺液压头的大小时运行的速度，以每分钟转数表示。在公制单位中，流量可能以l/s或m³/s为单位，扬程以m为单位，必须注意说明所使用的单位。性能被定义为泵或涡轮与参考泵或涡轮的比率，它除以实际性能数据以提供无单位的品质因数。由此产生的数字将更具描述性地称为理想参考设备特定性能。这个产生的无单位比率可以松散地表示为速度，只是因为参考理想泵的性能线性依赖于它的速度，因此[设备性能与参考设备性能]的比率也是增加的速度为了产生性能，参考设备需要运行的速度，而不是其1单位的参考速度。比转速是用于预测所需泵或涡轮机性能的指标。即它预测泵叶轮的一般形状。正是这种叶轮的形状可以预测其流量和扬程特性，以便设计人员可以选择最适合特定应用的泵或涡轮机。一旦已知所需的特定速度，就可以轻松计算单元组件的基本尺寸。已经为不同的设备和应用程序创建了几个特定速度的数学定义（所有这些实际上都是特定于理想设备的）。

低比转速径向流叶轮主要通过离心力产生水头。较高比速度的泵部分通过离心力和部分通过轴向力产生压头。特定速度为10,000或更高的轴流泵或螺旋桨泵仅通过轴向力产生其扬程。径向叶轮通常是低流量/高扬程设计，而轴流式叶轮是高流量/低扬程设计。理论上，纯离心式机器（泵、涡轮机、风扇等）的排放与叶轮的旋转相切，而纯轴流式机器的排放将平行于旋转轴。还有一些机器同时具有这两种特性，具体称为混流机器。离心泵叶轮的比转速值范围为500-10000（英制单位），径流泵为500-4000，混流泵为2000-8000，轴流泵为7000-20000。比速度小于500的值与容积泵有关。随着比转速的增加，叶轮出口直径与入口或眼部直径的比值减小。对于真正的轴流式叶轮，该比率变为1.0。

净吸入比转速主要用于查看泵在吸入侧运行过程中是否会出现气蚀问题。它由离心泵和轴流泵的固有物理特性和工作点定义。泵的净吸入比速度将定义泵将经历稳定运行的运行范围。净吸比速度越高，则稳定运行的范围越小，直到8500（无单位）的气蚀点。稳定运行的范围是根据泵的最佳效率点来定义的。

涡轮机的特定速度值是几何相似的涡轮机的速度，该涡轮机将在单位水头（一米）下产生单位功率（一千瓦）。涡轮机的具体速度由制造商（连同其他额定值）给出，并且始终指的是xxx效率点。这允许对一系列扬程的涡轮机性能进行准确计算。精心设计的高效机器通常使用以下值：脉冲涡轮机具有最低的ns值，通常在1到10之间，佩尔顿轮通常在4左右，混流式涡轮机在10到100之间，而卡普兰涡轮机在至少100或更多，全部以英制单位。

为了推导涡轮机特定速度方程，我们首先从水的功率公式开始，然后使用η、ρ和g为常数的比例，它们可以被删除。

因此，涡轮机的功率仅取决于扬程H和流量Q。英制单位以英制单位表示，具体速度定义为ns=n√P/h5/4

• 其中n是以rpm为单位的轮速
• P是以马力为单位的功率
• h是以英尺为单位的水头

以公制单位表示，具体速度为ns=0.2626n√P/h5/4

• 其中n是以rpm为单位的轮速
• P是以千瓦为单位的功率
• h是以米为单位的水头

仅当将特定速度调整为英制单位时，才需要系数0.2626。在使用公制的国家，该系数被省略，引用的具体速度相应较大。

给定特定水力站点的流量和扬程，以及发电机的RPM要求，计算特定速度。结果是涡轮机选择的主要标准或新涡轮机分析设计的起点。一旦已知所需的特定速度，就可以轻松计算涡轮机零件的基本尺寸。