Siipipyörä - Impeller
Juoksupyörä tai siipipyörän on roottori , jota käytetään lisäämään painetta ja virtaus nesteen. Se on vastakohta turbiinille , joka ottaa energiaa virtaavasta nesteestä ja vähentää sen painetta.
Pumpuissa
Juoksupyörä on pyörivä osa, joka keskipakopumpun , joka nopeuttaa nesteen keskustasta ulospäin kierto siirtää siten energiaa päässä moottorin että asemat pumppu nesteen ollessa pumpataan. Juoksupyörän saavuttama nopeus muuttuu paineeksi, kun pumpun kotelo rajoittaa nesteen liikettä ulospäin. Siipipyörä on yleensä lyhyt sylinteri, jossa on avoin tuloaukko (jota kutsutaan silmäksi) tulevan nesteen vastaanottamiseksi, siivet nesteen työntämiseksi säteittäisesti ja uritettu , kiilallinen tai kierrereikä vetoakselin vastaanottamiseksi.
Se voi olla halvempaa valettu juoksupyörä ja sen karan yhtenä kappaleena, eikä erikseen. Tätä yhdistelmää kutsutaan joskus yksinkertaisesti "roottoriksi".
Tyypit
Avoimet juoksupyörät
Avoimessa juoksupyörässä on napa, johon on kiinnitetty siivet, ja se on asennettu akselille. Siivissä ei ole seinää, joten avoimet juoksupyörät ovat hieman heikompia kuin suljetut tai puoliksi suljetut juoksupyörät. Kuitenkin, koska sivulevyä ei ole kiinnitetty siiven tulopuolelle, terän jännitykset ovat merkittävästi pienemmät. Pumpuissa neste pääsee juoksupyörän silmään, missä siivet lisäävät energiaa ja ohjaavat sen suuttimen poistoon. Tiivis tila välillä siipien ja pumpun kartiomaiset tai takalevy estää useimmat virtaamasta takaisin. Kulhon ja siiven reunan kulumista voidaan kompensoida säätämällä välystä tehokkuuden säilyttämiseksi ajan mittaan. Koska sisäosat ovat näkyvissä, avoimet juoksupyörät on helpompi tarkistaa vaurioiden varalta ja huoltaa kuin suljetut juoksupyörät. Niitä voidaan myös muokata helpommin virtausominaisuuksien muuttamiseksi. Avoimet juoksupyörät toimivat kapealla tietyllä nopeudella . Avoimet juoksupyörät ovat yleensä nopeampia ja helpompia huoltaa. Pienille ja suspendoituneita kiintoaineita käyttäville pumpuille käytetään yleensä avoimia juoksupyöriä. Hiekan lukitus ei tapahdu yhtä helposti kuin suljetun tyypin kanssa.
Puoliksi suljetut juoksupyörät
Puoliksi suljetussa juoksupyörässä on ylimääräinen takaseinä, joka antaa sille enemmän voimaa. Nämä juoksupyörät voivat kulkea kiinteiden ja nestemäisten seosten läpi tehokkuuden heikentyessä.
Suljetut tai peitetyt juoksupyörät
Suljettujen juoksupyörien rakenne sisältää lisäsiivet taka- ja etuseinät siipien molemmille puolille, mikä lisää sen lujuutta. Tämä vähentää myös akselin työntökuormitusta , pidentää laakerin käyttöikää ja luotettavuutta sekä alentaa akselikustannuksia. Tämä monimutkaisempi muotoilu, mukaan lukien lisäkulutusrenkaiden käyttö, tekee kuitenkin suljetuista juoksupyöristä valmistamisen vaikeampaa ja kalliimpia kuin avoimet juoksupyörät. Suljetun juoksupyörän tehokkuus heikkenee kulumisrenkaan välyksen kasvaessa käytön aikana. Siipipyörän kulhon välyksen säätäminen ei kuitenkaan vaikuta siipien kulumiseen yhtä kriittisesti kuin avoin juoksupyörä. Suljettuja juoksupyöriä voidaan käyttää laajemmalla nopeudella kuin avoimia juoksupyöriä. Niitä käytetään yleensä suurissa pumpuissa ja kirkkaassa vedessä. Nämä juoksupyörät eivät voi toimia tehokkaasti kiinteiden aineiden kanssa, ja ne ovat vaikeasti puhdistettavia, jos ne ovat tukossa.
Ruuvipyörät
Its design aligns more with an axial progressive channel that allows for solids to be openly handle when rotating.
Keskipakokompressoreissa
Keskipakokompressorin pääosa on juoksupyörä. Avoimessa juoksupyörässä ei ole kantta, joten se voi toimia suuremmilla nopeuksilla. Kompressorilla, jossa on peitetty juoksupyörä, voi olla useampia vaiheita kuin siinä, jossa on avoin juoksupyörä.
Vesisuihkussa
Jotkut juoksupyörät ovat samanlaisia kuin pienet potkurit, mutta ilman suuria siipiä. Muiden käyttötarkoitusten lisäksi niitä käytetään vesisuihkuissa nopeiden veneiden käyttämiseen.
Koska juoksupyörissä ei ole suuria siipiä käännettäväksi, ne voivat pyöriä paljon suuremmilla nopeuksilla kuin potkurit. Juoksupyörän läpi pakotettu vesi kanavoidaan kotelosta, jolloin syntyy vesisuihku, joka työntää astiaa eteenpäin. Kotelo on tavallisesti kapeneva suuttimeen veden nopeuden lisäämiseksi, mikä luo myös Venturi -vaikutuksen , jossa alhainen paine juoksupyörän takana vetää enemmän vettä kohti siipiä ja pyrkii lisäämään nopeutta.
Tehokkaan toiminnan varmistamiseksi juoksupyörän ja kotelon välillä on oltava tiukka sovitus. Kotelo on normaalisti varustettu vaihdettavalla kulutusrenkaalla, joka taipuu kulumaan, kun juoksupyörä heittää hiekkaa tai muita hiukkasia kotelon puolelle.
Juoksupyöriä käyttäviä aluksia ohjataan normaalisti muuttamalla vesisuihkun suuntaa.
Vertaa potkuri- ja suihkukoneiden moottoreihin .
Sekoitetuissa säiliöissä
Sekoitettujen säiliöiden juoksupyöriä käytetään nesteiden tai lietteen sekoittamiseen säiliössä. Tätä voidaan käyttää materiaalien yhdistämiseen kiinteiden aineiden, nesteiden ja kaasun muodossa. Nesteiden sekoittaminen säiliöön on erittäin tärkeää, jos kaltevuuksia on esimerkiksi lämpötilassa tai pitoisuudessa.
Juoksupyöriä on kahdenlaisia, riippuen luotusta virtausjärjestelmästä (katso kuva):
- Aksiaalivirtauspyörä
- Radiaalivirtauspyörä
Säteittäisen virtauksen juoksupyörät aiheuttavat nesteelle olennaisesti leikkausjännitystä , ja niitä käytetään esimerkiksi sekoittumattomien nesteiden sekoittamiseen tai yleensä silloin, kun murtuva rajapinta rikkoutuu. Toinen säteittäisen virtauksen juoksupyörien sovellus on erittäin viskoosien nesteiden sekoittaminen.
Aksiaalisen virtauksen juoksupyörät aiheuttavat olennaisesti massaliikettä ja niitä käytetään homogenointiprosesseissa, joissa nesteen tilavuusvirtauksen lisääminen on tärkeää.
Siipipyörät voidaan edelleen luokitella pääasiassa kolmeen alatyyppiin:
Potkurit
Potkurit ovat aksiaalisia työntövoimaa antavia elementtejä. Nämä elementit aiheuttavat erittäin suuren pyörimisen astiassa. Nesteeseen syntyvä virtauskuvio muistuttaa kierukkaa.
Pesukoneissa
Jotkut ylhäältä ladattavien pesukoneiden rakenteet käyttävät juoksupyöriä sekoittamaan pyykkiä pesun aikana.
Palomies -arvomerkki
Palokunnat on Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja monissa maissa Commonwealth käyttää tyylitelty kuvaus juoksupyörän kuin listalla rintanappi. Poliisit käyttävät yhtä tai useampaa epaletissaan tai palontorjuntakauluksensa kauluksessa, mikä vastaa armeijan ja poliisin käyttämiä "pipoja" .
Ilmapumpuissa
Ilmapumput, kuten juuripuhallin , käyttävät siipipyörää ilman siirtämiseen järjestelmän läpi. Sovelluksia ovat masuunit, ilmanvaihtojärjestelmät ja polttomoottorien ahtimet.
Lääketieteessä
Siipipyörät ovat erottamaton osa aksiaalivirtauspumppuja , joita käytetään kammioapulaitteissa lisäämään tai korvaamaan sydämen toimintaa.