流体机械的叶轮有前向(你所说的凹形),也有后向(你说的凸形)的。不过,作为离心式水泵,的确只有后向叶轮,没有前向叶轮。离心风机的叶轮经常采用前向的。前向叶轮与后向叶轮的差别其实就是叶片的出口安装角β2,当β290°时,叶轮就是前向的。
根据流体力学的相关理论,如果β2越大,则出口速度的圆周分量也越大,扬程也就越高,可是,由于流速增加引起的水力损失也就越大,效率就越低。 因此,前向叶轮与后向叶轮之间就存在以下的差别:(1)叶轮直径相同时,前向叶轮的扬程明显高于后向叶轮,后向叶轮的效率则高于前向叶轮;(2)前向叶轮的性能曲线通常都有一个“驼峰”,安全工作区域比后向叶轮窄。
离心水泵只能采用后向叶轮的主要原因是:一方面,水泵的功率比较大,是工厂的主要耗能机械,非常重视其效率特性,因此,要采用后向叶轮。 另一方面,出于安全性考虑,很多工厂使用的水泵都禁止存在“驼峰”特性,因此,不能使用前向叶轮。