Velocis Solutions Caspian Plaza II, 12th Floor, Baku az1065

 

---

 

 

CHAPTER 6 

 

VELOCIS SOLUTIONS @2018 

 

                         15 

Axial pump 

 

Axial pumps do not utilize centrifugal forces. Instead, the impeller blades behave more like the 

wing of an airplane, producing lift by changing the momentum of the fluid as they rotate. 

 

                                                

 

 

        Figure 7.12: The blades of an axial-flow pump behave like the wing of an airplane. The air is   

                              turned downward by the wing as it generates lift force FL. 

 

The rotor of a helicopter, for example, is a type of axial-flow pump. The lift force on the blade is 

caused by pressure differences between the top and bottom surfaces of the blade, and the change 

in flow direction leads to downwash (a column of descending air) through the rotor plane. From a 

time-averaged  perspective,  there  is  a  pressure  jump  across  the  rotor  plane  that  induces  a 

downward airflow. Imagine turning the rotor plane vertically; we now have a propeller. Both the 

helicopter rotor and the airplane propeller are examples of open axial-flow fans, since there is no 

duct or casing around the tips of the blades. The common window fan you install in your bedroom 

window in the summer operates under the same principles, but the goal is to blow air rather than 

to provide a force. Be assured, however, that there is a net force acting on the fan housing. If air is 

blown  from  left to  right,  the force  on  the fan  acts  to the  left,  and  the fan  is  held  down by the 

window sash. The casing around the house fan also acts as a short duct, which helps to direct the 

flow and eliminate some losses at the blade tips. The small cooling fan inside your computer is 

typically an axial-flow fan; it looks like a miniature window fan and is an example of a ducted axial-

flow fan. 

Performance  curves  for a  typical  propeller fan  is  plotted  in  Figure 7.13. Unlike  centrifugal  fans, 

brake horsepower tends to decrease with flow rate. In addition, the efficiency curve leans more to 

the  right  compared to  that  of  centrifugal fans. The  result  is  that  efficiency  drops  off  rapidly for 

volume flow rates higher than that at the best efficiency point. The net head curve also decreases 

continuously with flow rate (although there are some wiggles), and its shape is much different than 

that  of  a  centrifugal  flow  fan.  If  the  head  requirements  are  not  severe,  propeller  fans  can  be 

operated beyond the point of maximum efficiency to achieve higher volume flow rates. Since bhp 

decreases at high values of flow rate, there is not a power penalty when the fan is run at high flow 

rates. For this reason, it is tempting to install a slightly undersized fan and push it beyond its best 

efficiency point. At the other extreme, if operated below its maximum efficiency point, the flow 

---