特殊的轴向力,例如,在启动过程中,叶轮和外壳之间的间隙(侧间隙)中的涡流条件发生变化时(请参见圆盘摩擦力)参见图2轴向推力
图2轴向推力:具有锥形叶轮出口区域的非平衡叶轮设计
该公式适用于流速(Q)为0.8·Q opt至1.0·Q opt且间隙宽度s = 0.1 mm。如果间隙宽度加倍,则α增加8%。
对于带有扩散器的多级泵(例如锅炉给水泵),轴向叶轮力(F 1)在很大程度上取决于叶轮相对于扩散器的轴向位置。在吸入侧没有护罩的敞开径向叶轮的情况下,轴向力(F s)比封闭叶轮的轴向力低得多,这意味着轴向叶轮力(F 1)更高。
与邻接的叶轮叶片之间的叶轮导流罩中有切口的开放式叶轮产生的压力较小(F d),因此,轴向力(F 1)比带有完整排气侧导流罩的叶轮低。参见图13叶轮
对于轴向螺旋桨,轴向推力系数(α)几乎等于反作用度(r th)。然后可以使用螺旋桨的外径(O D)粗略地计算出轴向推力:
对于几何相似的泵,在定义的转速(n)和最大叶轮直径(D 2)下,以下比例适用于轴向推力的F 1分量(请参见图1轴向推力):
叶轮和机壳之间在排出侧和吸入侧间隙中处理的流体的旋转对轴向压力(F d)和(F s)产生很大影响。处理的旋转流体的平均角速度(请参见“旋转速度”)达到约。叶轮速度的一半。
另外,由于科里奥利加速度,叶轮和壳体之间的吸入侧(即外部)间隙中的向内间隙流(侧向间隙)进一步增加了侧向间隙的湍流。在叶轮不液压平衡的多级泵的排出侧(即内部)间隙中,由于间隙间隙朝外,该过程逆转。涡旋运动减速,导致轴向力F d增大,从而导致F 1增大。
在启动过程中,轴向叶轮力要比在稳态运行时更高,因为在启动过程中,由于叶轮护罩的作用或固定装置的制动作用引起的盘式摩擦,所处理的流体开始缓慢旋转外壳表面。