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这种螺旋形压水室，能够满足对压水室的基本要求。第一，压水室布置在叶轮出口外周，能够把从叶轮流出的液体收集起来。第二，在设计工况下液体是符合自由流动，是轴对称的，从而保证了叶轮内相对流动的稳定性。第三，压水室随着收集流量的增加，半径向排出口逐渐增加，vu减小，由图3.2速度三角形，v亦减小，从而实现动能向压能的转换。这种转换和涡室的尺寸有关。高扬程泵vu大、vm小，?角小，涡室的径向尺寸较小，断面积小，所以转换的程度较小。反之，低扬程泵，在压水室内有很大一部分动能转换为压能。为了完全实现动能的转换。压水室螺旋线后接扩散管。第四，由于压水室出口的流动方向和涡室半径相垂直，这种结构保证了消除流动的旋转分量vu。另外，从流体力学的观点，沿压水室扩散管壁的封闭围线，其中不存着我（叶片等），因而沿封闭围线的环量等于零，液体是没有旋转的?13?。顺便说明，沿空间导叶外壁的封闭围线，其中存在着叶轮叶轮叶片，按理是由旋的。但导叶叶片造成的环量和叶轮的环量相反而互相抵消，所以也是无旋的。在这种情况下，如无导叶，液体的旋转分量则不能消除?14?。
4.2.2涡室的主要结构参数及设计（速度系数法）
为便于计算和绘图，涡室通常取8个彼此成45°的断面，即用8个轴面切割涡室。第Ⅷ断面是涡室的进口断面，如图4-3所示。
4.3 涡室几何参数
1.比转速ns的计算 泵的比转速为
3.65nq ns? (4.2) 3H42.叶轮出口宽度b2 b2?kb23 kb2
q (4.3) n5n?(0.64~0.7)(s)6
10011
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对于比转速较小的叶轮，计算出来的叶轮宽度b2较小，可根据工艺要求加宽;当ns>200时，kb2要乘以修正系数k，k值见下表?15?。
表4.1叶轮出口宽度修正系数k与比转速的关系
ns k 150 1.0 200 0.95 250 0.9 300 0.85 350 0.8 400 0.75 450 0.7 500 0.65 3.叶轮外径D2
q (4.4) nns?1)2 kD2?(9.35~9.6)(100如果比转速小于60，按上式计算的系数kD2要乘以修正系数k，k值见下表。
表4.2叶轮外径修正系数与比转速的关系 D2?kD23ns k 20 1.25 25 1.22 30 1.18 35 1.16 40 1.13 45 1.09 50 1.06 55 1.03 60 1.01 4.涡室入口宽度b3
b3通常大于包括前后盖板的叶轮出口宽度B2,至少应有一定的间隙，以补偿转
子的窜动和制造误差。有些涡室的b3取得相当宽，这样使叶轮前后盖板带动旋转的液体可能通畅地流入压水室，回收一部分圆盘摩擦功率，提高泵的效率。通常取
b3?B2?0.05D2 (4.5) 5.基圆直径D3
隔舌位于涡室螺旋部分的始端，将螺旋线部分与扩散管隔开，切与隔舌头部的圆（或切与第八断面螺旋线起点的圆）称为基圆，以D3表示。D3应稍大于叶轮外径D2，使隔舌和叶轮间有一适当的间隙。该间隙过小，容易因液流阻塞而引起噪声和振动，还可能子啊隔舌处发生空化。间隙增大，能减少叶轮外周流动的不均匀性，降低振动和噪声，并使效率稍有提高，但间隙过大除增加径向尺寸外，因间隙处存在着旋转的液流环，消耗一定的能量，泵的效率（尤其是小流量区域）下降?16?。通常取
D3?(1.03~1.08)D2 (4.6) 高ns和尺寸较小的泵取大值，反之取小值。 6.涡室隔舌安放角?0
过隔舌头部的断面一般称为0断面，隔舌和第八断面的夹角为隔舌安放角，用?0表示。?0的大小应保证螺旋线部分与扩散管光滑连接，并尽量减小径向尺寸。高ns的泵，cm大，?大，涡室外壁向径向扩展的较大，因而取较大的?0角，以使形状协调便于加工。表3.1列出了?0和ns的关系。
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表4.3隔舌安放角?0和比转速ns的关系
ns ?0
40~60 60~130 130~220 220~360 0。~15。 15。~25。 25。~38。 38。~45。 7.隔舌螺旋角?0
隔舌螺旋角?0是在涡室第八断面的点0（即涡室螺旋线的起点）处，螺旋线的切线与基圆切线间的夹角。或近似认为隔舌螺旋角是隔舌处内壁与圆周方向的夹角。为了符合流动规律，减小液流的撞击，隔舌螺旋角应等于叶轮出口稍后的绝对液流角?3
c tan?3?m3 (4.7)
cu38.涡室断面面积的确定（速度系数法）
速度系数法是一种广义的相似换算法，它是根据统计的性能良好涡室的速度系数进行设计的。速度系数法把涡室中的圆周速度当做常数，和叶轮速度系数类似 c3?k32gH (4.8) 式中 c3-----涡室断面的平均速度；
H -----泵的单级扬程；
k3-----速度系数，k3值可按图4.4查取。
图4.4 螺旋形室和导叶中的速度系数
涡室中的速度确定后，可按下式计算涡室最大断面（即第Ⅷ断面）处的面积FⅧ(m2)： FⅧ?
Q (4.9) V3由于液体时从叶轮中均匀流出的，故涡室各断面面积也均匀地变化，可按下式分别计算各断面面积：
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765FⅦ?FⅧ FⅥ?FⅧ FV?FⅧ 888432FⅣ ?FⅧ F Ⅲ ? FⅧ F Ⅱ ? FⅧ (4.10) 8881FⅠ?FⅧ89.涡室扩散管的设计计算
液体离开涡室后进入扩散管，在扩散管中，一部分动能变为压能。扩散管末端为泵的吐出口，一般与吐出管路相连接。所以，吐出直径应该按国家标准规定的管径选
。。取。为了尽量减少在扩散时的水利损失，扩散管的扩散角一般取6~10。如果扩散管太长不便于加工、制造和运输。则可将扩散管分成两段，一段与涡室相连，另一段制成一个短管，作为泵的一个零件。 1）泵进口直径
泵的进口直径也叫泵吸入口径，是指泵吸入法兰处的管路内径。吸入口径由合理的进口流速确定。泵的流速一般为1-3m/s。从制造经济性考虑，大型泵的流速取大些，以减泵的体积，提高过流能力。从提高抗空化性能考虑，应取较大的进口直径，以减小流速，推荐的泵吸入口径、流量和流速的关系列于下表2。对抗空化性能要求高的泵，在吸入口径小于250mm时，可取吸入口流速cs?1.1~1.8m/s，在吸入口径大于250mm时，可取cs?1.4~2.2m/s。选定吸入流速后，按下式确定进口直径Ds
Ds?4q (4.11) ?cs表4.4 泵吸入口径和流量、流速的关系
吸入口径/mm 单级泵 多级泵 流速-1/(m.s） 流量-1/(m.s) 流速/(m.s-1） 流量/(m.s-1) 40 50 65 80 100 150 200 250 300 - - 400 - - 1.375 1.77 2.1 6.25 12.5 25 1.375 1.77 2.1 6.25 12.5 25 2.76 3.53 2.83 2.65 2.83 50 2.2 46 14 100 2.3 85 180 300 500 2.44 2.48 2.54 2.84 3.42 155 280 450 720 1500 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
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2）. 泵出口直径
泵出口直径也叫泵排出口径，是指泵排出法兰处管的内径。对于低扬程泵，排出口径可与吸入口径相同；对于高扬程泵，为减小泵的体积和排出管路直径，可取排出口径小于吸入口径，一般取
Dd?(1~0.7)Ds (4.12)
对于泵功率较大、长管路输送流体的情况，装置扬程以管路损失为主，增大管路直径可降低流速，减小管路损失，从而降低泵的扬程，减小泵的功率，节约能源，降低运行成本，但增大管路直径使一次性投资增加。因此可进行成本优化以确定管路直径，获得最佳经济效益。
泵的出口直径初步确定之后应该按照标准管路直径系列进行圆整，最后确定进出口管路内的流速为
cs?4q4q,cd? (4.13) ?DS2?Dd23）扩散管高度L
在保证扩散角和加工及螺栓连接的条件下，应尽量取小值，以减小泵的尺寸。 4）扩散角?
为减小扩散损失，一般取??8~12。 因扩散管的进口面积AⅧ不是圆形，为此将角
。。AⅧ变为当量的圆形面积计算当量
4AⅧ tan?2?D出?D进?2LD出-?2L (4.14)
?4D2进）。
式中 D进-------扩散管进口当量直径（AⅧ?10.涡室过水断面的形状参数确定
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