1 离心泵的工作特性

❖ 流量有体积流量和质量流量两种表示方法。 ❖ 体积流量常用符号Q表示，其常用单位有m3/s、
m3/h和m3/L。
❖ 质量流量常用符号m或G表示，其常用单位有 kg/s或kg/h。
❖ 体积流量常用于水力计算，质量流量常用于 经济比较。
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❖ 体积流量与质量流量的换算关系式为：
m Q
泵的扬程， Pa
❖泵轴在单位时间内获得驱动机传给的
功称为轴功率，用N表示。
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❖驱动机(如电动机）在单位时间内消耗 的功称为驱动功率，用Nd表示。
Nd 3IV cos
电流/A
电压/V
电动机的功 率因数
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❖ 4、效率
❖ 离心泵一种是将电动机的电能或内燃机的燃 料内能转换为被输送液体动能或势能的能量 转换机械。
❖ 如电动机驱动的离心泵机组工作时，电动机 将电功率Nd转换为机械能传给泵轴，变为泵 的轴功率N，离心泵再将此机械能转换为被 输送液体的有效功率Ne。
❖ 这种能量在转换各个环节，都会存在一定的 能量损失，能量损失的程度用效率表示。
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❖ 效率是衡量离心泵工作经济性能的指标，常 用希腊字母η（艾塔 eta）表示。
500≤ns<1000 轴流泵
Q-H
Q-H
Q-H
Q-H
Q-H
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❖ 从图中可以看出，低比转数泵的叶轮窄高， 高比转数泵的叶轮宽矮。
❖ 低比转数泵的叶轮叶片呈柱面状，高比转数 泵的叶轮叶片呈扭曲状。
❖ 低比转数泵的Q-H性能曲线存在驼峰，高比 转数泵的Q-H性能曲线存在凹谷。
❖ 比转数过小，将造成叶轮流道过于狭长，这 不仅增加制造困难，而且增大流体流经叶轮 时的摩阻损失，使泵的运行效率降低，所以， 一般情况下，离心泵的比转数不小于30。
η/%
厂说明书一起
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❖ 实验是以20 ℃ 的清水为介质 进行的。
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H-Q η-Q N-Q
Q/(m3/h)
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❖ 从实验特性曲线可知： H
H-Q
❖ H-Q特性曲线在Q
=0时有最高点，随Q
的增大而下降，H随Q
的增大逐渐减小。
N
Q
❖ N-Q特性曲线随Q
的增大而上升，N
N-Q
随Q 的增大而增大。
❖ 则1m水柱产生的压强为：
1m gH 10009.81 9800(Pa)
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❖ 水银的密度为： Hg 13604kg / m3
❖ １mmHg柱产生的压强为：
1mm gH 13604 9.8 0.001
133 .32(Pa)
❖ 1atm(标准大气压)=760mmHg =133.32×760=101322.59pa ≈1.01×105pa
通常用符号ns表 ns
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示。
H4
泵的流量， m3/s，双 吸叶轮时 取一半。
泵的单级扬 程，m
❖ 比转数的大小，大致代表了离心泵叶轮的形 状、离心泵的工作性能等。
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பைடு நூலகம்
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30≤ns<80 低比转数
80≤ns<150 中比转数
150≤ns<300 高比转数
300≤ns<500 混流泵
❖ 由于单位pa较小，在实际应用中，常用kpa和 Mpa。
❖ 1kpa=103pa，1Mpa=106pa。
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❖ ３、功率
❖ 功率是指设备在单位时间内所做的功，常用 符号N表示。
❖ 若某设备在１S钟内把1N重的物体移动1m的 距离，则该设备所做的功为1J（1N.m），其 功率为J/S，定义为1W。
Qm
希腊字母(rou柔)表示：
物体的密度，单位㎏/m3
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❖ ２、扬程 ❖ 扬程是指单位质量流体通过泵所获得的有效能量值。
其单位为J/kg。 ❖ 为了应用的方便，泵的扬程常用被输送介质的液柱
高度表示，单位为m，有时也用压强单位pa（帕）、 MPa（兆帕）或mmHg（毫米汞柱）表示。
电动机效 率，%
N d Nd
泵的轴功率，kW 电功率，kW
离心泵效 率，%
b
Ne N
泵的有效功率，kW 泵的轴功率，kW
电动离心泵机组 的效率，%
db
N Nd
Ne N
Ne Nd
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❖ 5、比转数
泵的转速，
❖ 离心泵的比转数 r/min
是一个表示离心
泵相似的概念，
3.65n Q
❖第三节 离心泵的参数与工作特性
❖ 一、离心泵的参数
❖ 离心泵的主要性能参数通常标注在铭 牌中。主要有：
❖ 流量、扬程、功率、效率、转速，比 转数、允许气蚀余量等。
❖ 铭牌中标注的为设备最高效率时的参 数，称为额定工作参数。
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❖ １、流量
❖ 流量是指泵在单位时间内所输送流体的数量， 流量也称排量。
❖ 功率的单位为瓦，用符号W表示，
❖ 1W=1J/s=１N·m/s。
❖ 在实际应用中，单位W太小， ❖ 常用KW表示，1kW=103W。
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❖泵在单位时间内对被输送介质所做的 功称为有效功率，用Ne表示：
Ne gHQ PQ(W )
被输介质 的密度，
kg/m3
泵的扬 程，m
泵的排 量， m3/s
❖ 由：1J=1N·m， ❖ 1kgf=9.8N；
❖ 得：1J/kg=1/9.8（m）
❖ 1 m =9.8(J/kg)
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❖ 由:１pa=１N/m2， p gH (Pa)
❖ H米水柱产生的压强为 ： 清水的密度（4℃，1标准大气压）：
(H20) 1000kg / m3
❖ 每千克质量物体受地球引力： g 9.8N / kg
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二、离心泵的应用特性
❖1、离心泵的特性
❖离心泵的扬程、功率、效率等参数 随流量的变化关系称为工作特性。
❖应用中，常将这种关系用直角坐标 系中的曲线表示，称为特性曲线。
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❖ 泵的生产厂家，
通过实验得到 H/m
每种同性能泵 N/kw
的各种特性曲 线，随泵的出
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❖ 比转数过大，流体将在叶轮出口处产生较强的 二次回流，使泵的运行效率降低，所以，一般 不大于1000。
❖ 在实际应用中，可先根据工艺需要的Q、H， 结合驱动机的转速，计算出比转数；再由比 转数的大小初步确定所用泵的类型。
❖ 当比转数小于30时，一般考虑选用容积式泵； 当比转数大于300时，一般选用混流泵或轴 流泵；当比转数在30~300之间时，可考虑 选用离心泵。