單作用水環泵的工作原理和工作階段

　　水環泵分為單作用水環泵和雙作用水環泵，單作用水環泵比較常見，其主要由葉輪、側蓋和泵體組成。水環泵的葉輪偏心安裝，其上裝有前彎葉片或者徑向葉片。側蓋上開設吸排口，吸入口較大，排出口較小。

　　1.工作原理

　　水環泵能夠工作的必要條件是泵內充有一定數量的工作水，向泵內充水后，當葉輪旋轉時，液體被帶動而構成緊貼泵體的與泵體同心的水環。水環內表面與葉輪輪轂表面及兩側蓋端面之間形成一個月牙形的工作空間。該空間被葉片分割成若干個互不相通的腔室。這些腔室的容積隨著葉輪的回轉，將會周期性的變大和變小。顯然腔室容積變大時將吸人流體，腔體容積變小時將會擠壓和排出流體。吸入、擠壓和排出三個工作階段便組成了一個工做循環。

　　2.水環泵的工作階段

　　(1)吸入過程：當葉間轉過右半轉時，由于葉片外端與偏心的泵殼間的距離增加，葉間的工作液體就會被甩出，使葉間腔室的容積逐漸增大，氣體(或被輸送液體)便通過側面的吸人口被吸人。

　　(2)擠壓過程：當葉間轉過吸入口開始進入左半轉時，由于泵殼與葉片外端的距離逐漸縮小，葉輪外高速流動的工作液流便會擠人葉間。當葉間尚未與排出口相通時，其中的氣體便受到壓縮。若輸送液體時，則其中的被輸送液體就會被擠壓，因液體不可壓縮，故被吸液體便被擠入水環，被旋轉的水流從排出口擠出。顯然當輸送液體時，工作液體和被吸液體必須是同種液體，工作中工作液體與被吸液體不斷相互置換，水環是紊亂的，水力效率極低，工作效率小于20％，故在船上很少用水環泵來輸送液體。

　　(3)排出過程：當葉間轉到與排出口相通時，葉間腔室中的壓力會在瞬間與排出壓力相平衡，在葉輪隨后的轉動過程中，由于葉外的液體不斷擠入葉間，將氣體(或液體)排出。

　　水環泵是靠工作腔室的容積變化來產生吸排，與葉片泵的工作原理相似，但兩者卻有著重要的差別。水環泵中的定子是由一個旋轉水環構成的，而這個水環是由葉輪給予工作水的動能所形成的。水環中的液體在右半轉中是靠葉輪帶動其回轉而獲得了一定的能量，并被甩到葉外的流道中；而在其進入左半轉后，也就只能憑借其已獲得的動能擠入葉間，壓縮氣體。這樣，葉輪外的液體流速必然會隨著壓力的增加而降低。當排出壓力升高到一定的數值時，葉輪外液體的速度也就會降到很低，從而不能進入葉間去壓縮氣體。水環泵中的氣體在壓縮階段壓力能的增加，完全是靠工作水獲自葉輪的動能轉換而來的。因此，水環泵的排出壓力不會像其他容積式泵那樣會隨排出負荷增加而不斷增加到危險的程度，水環泵的最高工作壓力(排出閥全關時的壓力)有限。

　　水環泵也可像葉片泵那樣做成雙作用式，以增加流量，并使作用在葉輪上的徑向力得以平衡。