叶轮轴向力 Axial Force of Impeller

一、定义

叶轮轴向力是流体机械中，当叶轮旋转时，由于叶轮两侧流体压力分布不均匀等原因，导致流体对叶轮产生的沿轴向方向的作用力。

二、产生原因 1. 叶轮进出口处流体流速和压力分布不均匀。比如叶轮进口处可能存在气流预旋等情况，出口处因叶轮形状等因素使压力分布不均。 2. 叶轮两侧密封结构不同导致压力差。如一侧为高压密封，另一侧为低压密封，从而产生轴向力。

三、影响 1. 对叶轮本身，过大轴向力会使叶轮产生轴向位移，可能导致叶轮与其他部件碰撞、磨损，影响设备正常运行和寿命。 2. 对于整个机组，轴向力会传递到轴承等部件上，增加轴承负荷，可能引发振动等问题。

四、平衡方法 1. 采用平衡盘。在叶轮后端设置平衡盘，利用平衡盘两侧的压力差产生反向轴向力来平衡原轴向力。 2. 采用平衡鼓。与平衡盘原理类似，通过平衡鼓两侧压力差平衡轴向力。 3. 采用对称布置叶轮。使多个叶轮的轴向力相互抵消一部分。

五、结论

叶轮轴向力的合理控制和平衡对于流体机械的稳定运行至关重要，工程师需根据具体设备情况选择合适的轴向力平衡方法，以确保设备高效、可靠地工作。