Вихревые насосы имеют цилиндрический корпус (1), рабочее колесо (2), оснащенное прямыми радиальными лопатками (2), а также всасывающий патрубок. За счет перемычки полость всасывания отделяется от плоскости нагнетания. Имеются торцевые зазоры, которые находятся между корпусом и рабочим колесом. К тому же между перемычкой и кромкой лопатки расположен радиальный зазор, который составляет не более 0,15 мм. В периферийных и боковых стенках на корпусе имеется концентричный канал (5). Он начинается у входного окна и заканчивается у напорного патрубка. Через входной патрубок (4) жидкость направляется в канал, а по нему – в рабочее колесо. Благодаря действию центробежных сил жидкость приобретает увеличенную кинетическую энергию и затем выталкивается в канал. Попадающая в него жидкость вступает во взаимодействие с уже находящейся в насосе жидкостью, которая движется с меньшей скоростью. Последняя приобретает импульс в направлении вращения лопастей.
Когда жидкость переходит из колеса меньшим сечением межлопастного пространства в канал с большим сечением, часть кинетической энергии преобразуется в давление. Во время движения по каналу жидкость отдает энергию потоку, а затем снова всасывается рабочим колесом, таким образом, образуется своеобразный вихрь, благодаря которому обеспечивается регулярное приращение энергии. В этом заключается основное отличие вихревого насоса от центробежного – жидкость взаимодействует с лопатками многократно.
Благодаря этой особенности напор вихревого насоса в 3–5 раз превосходит этот показатель у аналогичного по числу оборотов и размерам центробежного насоса. Минусом системы является то, что из-за постоянной смены направления скорости жидкости происходят значительные местные потери напора, так как энергия тратится на вихреобразование. Именно поэтому максимальным значением КПД для этого вида насосов является 35–40 %.
Этим объясняется тот факт, что вихревые насосы широко применяются для перекачивания ацетона, спирта, бензина и других легколетучих жидкостей. В то же время, они не могут быть использованы для работы с вязкими веществами, так как значительно снижается напор, а, соответственно, и КПД.
