《泵与风机》课件02(第2章 叶片式泵)2
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泵与风机完整课件
目录
CONTENTS
• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
目录
CONTENTS
• 泵与风机基本概念及分类 • 泵与风机选型与设计 • 泵与风机运行特性及调节方法 • 泵与风机性能测试与评估 • 泵与风机故障诊断与维护保养 • 泵与风机节能技术探讨
01 泵与风机基本概念及分 类
定义及工作原理
定义
泵与风机是流体机械中的两类重 要设备，用于输送气体或液体， 提升流体的压力或输送流体。
01
02
03
变速调节
通过改变泵的转速来调节 流量和扬程，适用于需要 大范围调节且对效率要求 较高的场合。
节流调节
通过改变管路中阀门的开 度来调节流量和扬程，适 用于小范围调节且对效率 要求不高的场合。
切割叶轮调节
通过切割叶轮直径来改变 泵的扬程和流量，适用于 需要降低扬程或流量的场 合。
实例分析：某泵站运行调节策略优化
。
确定流量和扬程
根据工艺要求确定所需流量和 扬程，并考虑一定余量。
选择泵或风机类型
根据流体性质、输送距离、安 装条件等选择适合的泵或风机
类型。
校核性能参数
对所选泵或风机的性能参数进 行校核，确保其满足工艺要求
。
设计计算方法
相似换算
利用相似原理，将模型试验结 果换算到实际泵或风机的性能
参数上。
系统阻力计算
采用标准化的测试程序，包括准备、 安装、调试、运行和数据分析等步骤 ，确保测试结果的准确性和可重复性 。
性能测试标准
测试参数与指标
关注流量、扬程、功率、效率等关键 性能参数，以及振动、噪音、温升等 辅助指标，全面评估泵与风机的性能 表现。
遵循国际或行业内的相关标准，如 ISO、API等，以及特定的设备制造商 标准，确保测试的公正性和客观性。
流体力学泵与风机课件
详细描述
流量是泵在单位时间内输送的流体体积或质量，是衡量 泵输送能力的重要参数。扬程是泵所输送流体的出口压 力与入口压力之差，反映了泵对流体所做的功。功率是 泵在单位时间内所做的功或消耗的能量，反映了泵的工 作效率。效率是泵的实际输出功率与输入功率之比，反 映了泵的工作效率。转速是泵轴的旋转速度，反映了泵 的工作速度。这些性能参数是选择和使用泵的重要依据 。
详细描述
风机的工作原理主要是通过叶轮旋转产生的离心力或升力，使气体获得能量，如 压力和速度等。当叶轮旋转时，气体被吸入并随叶轮一起旋转，在离心力的作用 下，气体被甩向叶轮的外部，并获得能量，然后通过导流器将气体排出。
风机的性能参数
总结词
风机的性能参数
详细描述
风机的性能参数主要包括流量、压力、功率和效率等。流量表示单位时间内通过风机的气体体积或质 量，压力表示气体通过风机时所受到的压力，功率表示风机所消耗的功率，效率表示风机输出功率与 输入功率之比。这些性能参数是衡量风机性能的重要指标。
具有流动性、连续性和不 可压缩性，对流体的作用 力可以分解为法向应力和 切向应力。
流体静力学
静压力
静压力计算
流体在平衡状态下作用在单位面积上 的力，与重力加速度和高度有关。
通过压强计或压力传感器测量流体中 的静压力。
静压力特性
静压力沿重力方向递增，垂直方向上 静压力相等。
流体动力学
流量与速
流量是单位时间内流过某 一截面的流体体积，流速 是单位时间内流过某一截 面的距离。
05
CATALOGUE
泵与风机的应用场景
泵的应用场景
工业用水处理
泵在工业用水处理中用 于输送水、悬浮物和化
学药剂等。
农业灌溉
泵与风机完整PPT课件
03
泵与风机运行调节与维护
运行调节方法
01
02
03
变速调节
通过改变泵与风机的转速 来调节流量，适用于电动 机驱动的设备。
节流调节
通过改变管道中阀门的开 度来调节流量，简单易行 但效率较低。
汽蚀调节
通过改变泵入口压力或温 度来调节流量，适用于某 些特定类型的泵。
维护保养措施
定期检查
对泵与风机的运行状态进 行定期检查，包括振动、 噪音、温度等指标。
高效水力设计
01
通过优化水力模型，降低水力损失，提高泵与风机的运行效率。
高效电机设计
02
采用高效电机，提高电机效率，降低能源消耗。
高效控制系统设计
03
采用先进的控制系统，实现泵与风机的智能控制和优化运行，
提高整体运行效率。
系统节能改造方案
系统诊断与优化
通过对现有泵与风机系统进行全 面诊断，找出能源浪费的症结所
实验讨论
03
04
05
1. 分析实验结果与理论 2. 讨论实验操作过程中 3. 提出改进实验方案或
预测的差异及原因；
遇到的问题及解决方法； 方法的建议。
THANKS
感谢观看
发生。
04
泵与风机节能技术及应用
节能技术概述
节能技术定义
通过改进设备设计、提高运行效率、减少能源浪费等手段，实现 能源的有效利用和节约。
节能技术分类
包括设备节能技术、系统节能技术广泛应用于工业、建筑、交通等领域，是实现可持续发展的重要 手段。
高效节能产品设计
确定转速n和功率P
根据所选类型和性能参数确定 转速和功率。
选型原则
根据实际需求，综合考虑性能 参数、可靠性、经济性等因素 进行选型。
泵与风机完整课件
混流式 往复式
容积式：回转式：叶 罗 罗氏 杆 茨风 风 风机 机 机
1.叶片式（动力式）
离心式 (小流量，高扬程)
7
轴流式 (大流量，低扬程)
混流式
(中流量，中扬程)
风机
轴流式静叶可调引风机
动叶
入口静叶 出口静叶
入口静叶调节机构
8
2、容积式
柱塞泵
9
（往复泵）
工作原理（活塞式）：活塞向左 移动→泵缸容积↑ →泵体压力 ↓，排出阀门关阀，吸入杆打开， 液体吸入； 活塞向右移动→泵缸容积↓ → 泵体压力↑ →排出阀门打开， 吸入杆关闭，液体排出。 特点：单动泵由于吸入阀和排出 阀均在活塞一侧，吸液时不能排 液，排液时不能吸液，所以泵排 液不连续，不均匀。优点是流量 小，压力高。
容积损失：由于泵的泄漏、液体 的倒流等所造成，使得部分获得 能量的高压液体返回去被重新作 功而使排出量减少浪费的能量。 容积损失用容积效率ηv表示。
h
24实 理际 论压 压头 头
100 %
He HT
100％
V
实际流量 理论流量
100 %
Qe QT
100％
24
1.机械损失和机械效率
• 机械损失主要包括轴端密封与轴承的摩擦损失及叶轮前后盖板外表面 与流体之间的圆盘摩擦损失两部分。
•旋转的叶轮发生摩擦而产生能量损失，约占轴功率的2
%~10%，是机械损失的主要部分。
25
Pm Pm1Pm2
m
P
Pm P
25
减小机械损失的一些措施 （1）合理地压紧填料压盖，对于泵采用机械密封。
（2）对给定的能头，增加转速，相应减小叶轮直径。
（3）试验表明，将铸铁壳腔内表面涂 漆后，效率可以提高2%～3%，叶轮盖板 和壳腔粗糙面用砂轮磨光后，效率可提高 2%～4% 。一般来说，风机的盖板和壳腔 较泵光滑，风机的效率要比水泵高。
第2讲 泵与风机-绪论(2)
泵与⻛风机- 第2讲绪论 泵与风机概述0.1 泵与风机的定义0.2 泵与风机的用途0.3 泵与风机的分类及工作原理0.4 叶片式泵与风机的主要部件和结构形式0.5 泵与风机的基本性能参数2上一讲回顾--泵与风机的分类：4 离心式泵的主要部件：（1）叶轮（2）吸入室（3）压出室（4）导叶（5）密封装置0.4 叶片式泵与风机的主要部件及结构形式离心泵叶⽚片 后盖板 后盖板叶⽚片 效率高 效率低 轮毂60.4 叶片式泵与风机的主要部件及结构形式 离心泵-吸入室 半螺旋形锥形（锥度 7°~8°） 环形 吸入室：离心泵吸水管法兰接头至叶轮进口的空间。
以最小的阻力损失，引导液体平稳进入叶轮，叶轮进口处液体流速均匀分布。
0.4 叶片式泵与风机的主要部件及结构形式离心泵-压出室螺旋形压出室 （蜗壳） 环形压出室压出室：叶轮出口或导叶出口至压水管法兰接头之间的空间。
收集从叶轮流出的高速流体，以最小阻力损失引入压水管或次级叶轮进口，将部分动能转变为压力能。
780.4 叶片式泵与风机的主要部件及结构形式 离心泵-导叶 1. 径向式导叶2. 流道式导叶导叶：汇集前一级叶轮流出的液体，并在损失最小的条件下，引入次级叶轮的进口或压出室，把部分动能转换为压力能。
平环式(图a) 角接式(图b) 迷宫式(图c)轴封是设置于轴与壳之间的间隙处，起到密封作用的装置。
若轴封质量不过关，水泵将发生漏水和吸气的故障。
11 离心式风机的主要部件：（1）叶轮（2）机壳（3）集流器与进气箱0.4 叶片式泵与风机的主要部件及结构形式 离心风机12离心式风机主要结构分解示意图1-吸入口；2-叶轮前盘；3-叶片；4-后盘；5-机壳；6-出口；7-截流板（风舌）；8-支架0.4 叶片式泵与风机的主要部件及结构形式离心风机13叶轮－叶轮前盘形式叶轮的组成：前盘、后盘、叶片、轮毂 0.4 叶片式泵与风机的主要部件及结构形式 离心风机-叶轮14 叶轮－叶片出口角度气流出口方向与圆周运动切向之间的夹角。
《泵与风机》课件(第2章)
四．动点的选择原则： 一般选择主动件与从动件的连接点，它是对两个坐标系都有 运动的点。 五．动系的选择原则： 动点对动系有相对运动，且相对运动的轨迹是已知的， 或者能直接看出的。 下面举例说明以上各概念： 动点：AB杆上A点 动系：固结于凸轮Ｏ'上 静系：固结在地面上
绝对运动： 直线
相对运动： 曲线（圆弧）
在速度三角形中，绝对速度和圆周速度的夹角称 为进流角，用α 表示；相对速度和圆周速度的反方向的 夹角称为流动角，用β 表示；而把叶片切线与圆周速度 反方向的夹角称为叶片安装角，用 β y 表示。 当流体沿着叶片的型线流动时，流动角等于安装 角，即 β ＝ β y
为了计算方便，常将绝对速度分解成两个相互垂 直的速度分量：一个是在直径方向上的投影，用 vr 表 v 示，r v sin ，称为轴面分速度；一个是在圆周切线 方向上的投影，用 vu 表示， vu v cos ，称为圆周分速 度。
b
a
b1
多点要素（线、面） 旋转时，不能改变它们 之间的相互位置，旋转 要遵循“三同”原则： 同轴、同方向、同角度。
b′
o′
b1′
a′ x b o′
a1′ a1
e
保证线段AB绕铅垂线旋转时， 两端点相互位置不变的作图
e1
a
o
b1
例1 求AB的实长及对V面的倾角β 。
a′
分析：
1. 将线段AB绕正垂线 旋转到水平线位置。 2. 把B 点设在轴上，仅 转A点即可解题。
一、流体在离心式叶轮内的流动分析
1.叶轮流道投影图 离心式叶轮的形状用通常的机械制图方法在图纸上 是表示不清的。 设有一离心式叶轮，如图2-1所示，用通常的投影方 法能表示出叶轮前后盖板的形状，但不能表示出叶片曲 面的形状。
泵与风机完整通用课件
泵无法启动
检查电源连接、电机和泵的机械部件 是否正常，如有问题及时维修或更换 。
流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵塞、 叶轮是否磨损或堵塞，根据情况进行 清理或更换。
噪音过大
检查泵的机械部件是否松动或损坏、 润滑是否良好，根据情况进行紧固或 更换。
温度过高
检查泵的运行环境是否良好、润滑是 否良好、泵的机械部件是否正常，如 有问题及时处理。
风机的常见故障及处理方法
风机振动过大
流量不足
检查风机的安装基础是否牢固、机械部件 是否松动或损坏，根据情况进行加固或更 换。
检查风机的入口和出口管道是否堵塞、叶 片是否磨损或松动，根据情况进行清理或 更换。
噪音过大
温度过高
检查风机的机械部件是否正常、润滑是否 良好，根据情况进行维修或更换。
检查风机的运行环境是否良好、润滑是否 良好、机械部件是否正常，如有问题及时 处理。
泵的选型与设计
详细描述 根据工艺流程和介质特性选择泵的类型，如离心泵、往复泵、齿轮泵等。
根据流量和扬程等参数选择合适的泵型号，确保满足工艺要求。
泵的选型与设计
• 考虑泵的效率、可靠性、维修性等因素，选择质 量可靠、性能稳定的泵产品。
泵的选型与设计
风机的选型与设计
总结词：根据风量、风压、介质特性等参数选择合适的风机类型，考虑风机的能 效、噪音、振动等因素。
感谢您的观看
THANKS
高效的风机能够降低能源消耗 和运行成本，未来风机将通过 优化设计、改进制造工艺等方 式提高效率，降低能耗。
智能化技术将在风机领域得到 广泛应用，实现远程监控、故 障预警、自动调节等功能，提 高风机的运行效率和可靠性。
未来风机将更加注重环保性能 ，采用环保材料和工艺，降低 噪音和振动，提高能效，减少 对环境的影响。同时，开发可 再生能源的风机将成为行业的 重要发展方向。
检查电源连接、电机和泵的机械部件 是否正常，如有问题及时维修或更换 。
流量不足
检查泵的入口和出口管道是否堵塞、 叶轮是否磨损或堵塞，根据情况进行 清理或更换。
噪音过大
检查泵的机械部件是否松动或损坏、 润滑是否良好，根据情况进行紧固或 更换。
温度过高
检查泵的运行环境是否良好、润滑是 否良好、泵的机械部件是否正常，如 有问题及时处理。
风机的常见故障及处理方法
风机振动过大
流量不足
检查风机的安装基础是否牢固、机械部件 是否松动或损坏，根据情况进行加固或更 换。
检查风机的入口和出口管道是否堵塞、叶 片是否磨损或松动，根据情况进行清理或 更换。
噪音过大
温度过高
检查风机的机械部件是否正常、润滑是否 良好，根据情况进行维修或更换。
检查风机的运行环境是否良好、润滑是否 良好、机械部件是否正常，如有问题及时 处理。
泵的选型与设计
详细描述 根据工艺流程和介质特性选择泵的类型，如离心泵、往复泵、齿轮泵等。
根据流量和扬程等参数选择合适的泵型号，确保满足工艺要求。
泵的选型与设计
• 考虑泵的效率、可靠性、维修性等因素，选择质 量可靠、性能稳定的泵产品。
泵的选型与设计
风机的选型与设计
总结词：根据风量、风压、介质特性等参数选择合适的风机类型，考虑风机的能 效、噪音、振动等因素。
感谢您的观看
THANKS
高效的风机能够降低能源消耗 和运行成本，未来风机将通过 优化设计、改进制造工艺等方 式提高效率，降低能耗。
智能化技术将在风机领域得到 广泛应用，实现远程监控、故 障预警、自动调节等功能，提 高风机的运行效率和可靠性。
未来风机将更加注重环保性能 ，采用环保材料和工艺，降低 噪音和振动，提高能效，减少 对环境的影响。同时，开发可 再生能源的风机将成为行业的 重要发展方向。
泵与风机的构造及工作原理解析ppt课件
叶片式
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
工作原理
容积式其他Fra bibliotek本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
叶片式
主要是通过高速旋转的叶轮对流体做功，使流体获 得能量；
表2 通风机用途汉语拼音代号
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
第二部分 泵与风机
当前泵与风机的发展趋势和特点有以下几个方面：
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
图9.2 单级双吸卧式离心泵剖面图 1—泵体； 2—泵盖； 3—泵轴； 4—叶轮； 5—叶轮上减漏环； 6—泵壳上减漏 环；7—水封管；8—充水孔； 9—油孔； 10—双列滚珠轴承； 11—键； 12—填 料套； 13—填料环； 14—填料；15—压盖； 16—联轴器； 17—油杯指示管； 18—压水管法兰；19—泵座； 20—吸水管；21—泄水孔； 22—放油孔
9.1 离心泵的基本构造及工作原理
9.1.1.2 泵壳
泵壳的主要作用是以最小的
图
损失汇集由叶轮流出的液体，
9.6
使其部分动能转变为压能，
《泵与风机》课件
二、用途
泵与风机在国民经济的各个行业得到广泛应用：火力发电、 水利工程、化学工业、石油工业、钢铁工业、城市给排水及 废水处理、动力工程、制冷与低温工程、采矿工业。航天技 术等。 在全国的总用电量中，泵与风机的耗电量约占30%，其中泵 的耗电量约占21%。
1. 火力发电 火力发电是一个水汽循环过程。锅炉把水加热变成蒸汽， 蒸汽推动汽轮机旋转，汽轮机带动发电机旋转发电。 图1-1是火力发电厂系统图。
3．螺杆式 如图所示，螺杆泵乃是一种利用螺杆相互啮合 来吸入和排出液体的回转式泵。螺杆泵的转子由主 动螺杆(可以是一根，也可有两根或三根)和从动螺杆 组成。主动螺杆与从动螺杆做相反方向转动，螺纹 相互啮合，流体从吸入口进入，被螺旋轴向前推进 增压至排出口。此泵适用于高压力、小流量。制冷 系统中常用作输送轴承润滑油及调速器用油的油泵。
6.城市给排水及废水处理 城市给水 城市给水与居民的生活息息相关。城市中的自来水是由 水厂一级泵站中的泵抽吸江河之水经沉淀消毒，再经二级泵 站中的泵将水送往用户。城市工业用水量很大。所以结水排 水系统是现代化城市最主要的基础设施之一。 城市排水 用户排除的废水还需要收集，输送和处理，这是城市排 水。这项工作大多是由城市废水提升泵站来承担。泵站内的 水泵提升水的高程或使排水加压输送至指定地方。 如图1-4为排水提升泵站示意图。
动力风源 在电站、机械工厂、建筑工地、矿井等许多地方，广泛 使用着各种风动工具都需要压缩空气作为动力源，而压缩空 气通常是利用活塞式或离心式压缩机获得的。 液力传动装置 液力传动装置(图1-6)是一种利用叶片式流体机械进行 变速的装置。原动机驱动一个泵轮，泵轮将功率传递给液体 工作介质，介质推动一个与泵轮装置在同一壳体中的涡轮， 再由祸轮推动工作机。液力传动装置具有从动轴的转速可自 动适应作用力矩而变化的特性，因而特别适于在车辆上使用。
泵与风机绪论教学课件PPT
叶轮
导叶
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式）
通过工作室 容积周期性变化 而实现输送流体 的泵与风机。
根据机械运 动方式的不同还 可分为往复式和 回转式。
活塞泵原理图
1、往复式
活塞泵模型
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式） 2、回转式
悬片式真空泵
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式） 2、回转式
双螺杆泵
齿轮泵
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式） 2、回转式
双螺杆泵
萝次风机
二、工作原理
（三）其它类型的泵与风机 无法归入前面两大类的泵 与风机。这类泵与风机主要 特点是利用具有较高能量的 工作流体来输送能量较低的 流体。
射流泵
液环泵
§1-3 泵与风机的基本结构
一、离心泵的基本构造及工作原理 二、离心风机的基本构造及工作原理 三、轴流泵与风机的基本构造及工作原理
叶片没有盖板的叶轮称为敞开式叶轮，如图3（b）所示。只有 后盖板没有前盖板的叶轮，称为半开式叶轮，如图3（c）所示
。在抽送含有悬浮物的污水时，为了避免堵塞，离心泵常采用 敞开式或半开式叶轮，这种叶轮叶片少，一般仅为2～5片，但 水泵效率较低。
图3 叶轮形式 (a) 半开式叶轮；(b) 开式叶轮；(c) 闭式叶轮
吸入室
叶轮
扩散管 压出室
离心泵示意图
叶轮
泵壳 导叶
叶轮
轴流泵示意图
导叶 混流泵示意图
二、工作原理
（一）叶片式泵与风机
1、离心式泵与风机的工作原理
叶片迫使流体随叶轮旋转,并对流 体沿其运动方向作功；
叶轮的旋转作用使流体在叶轮中 心形成低压区，在吸入端压强的作用 下，流体经吸入室从叶轮中心流入，并在叶轮中获得机械能 后进入压出室；
导叶
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式）
通过工作室 容积周期性变化 而实现输送流体 的泵与风机。
根据机械运 动方式的不同还 可分为往复式和 回转式。
活塞泵原理图
1、往复式
活塞泵模型
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式） 2、回转式
悬片式真空泵
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式） 2、回转式
双螺杆泵
齿轮泵
二、工作原理
（二）容积式泵与风机（又称定排量式） 2、回转式
双螺杆泵
萝次风机
二、工作原理
（三）其它类型的泵与风机 无法归入前面两大类的泵 与风机。这类泵与风机主要 特点是利用具有较高能量的 工作流体来输送能量较低的 流体。
射流泵
液环泵
§1-3 泵与风机的基本结构
一、离心泵的基本构造及工作原理 二、离心风机的基本构造及工作原理 三、轴流泵与风机的基本构造及工作原理
叶片没有盖板的叶轮称为敞开式叶轮，如图3（b）所示。只有 后盖板没有前盖板的叶轮，称为半开式叶轮，如图3（c）所示
。在抽送含有悬浮物的污水时，为了避免堵塞，离心泵常采用 敞开式或半开式叶轮，这种叶轮叶片少，一般仅为2～5片，但 水泵效率较低。
图3 叶轮形式 (a) 半开式叶轮；(b) 开式叶轮；(c) 闭式叶轮
吸入室
叶轮
扩散管 压出室
离心泵示意图
叶轮
泵壳 导叶
叶轮
轴流泵示意图
导叶 混流泵示意图
二、工作原理
（一）叶片式泵与风机
1、离心式泵与风机的工作原理
叶片迫使流体随叶轮旋转,并对流 体沿其运动方向作功；
叶轮的旋转作用使流体在叶轮中 心形成低压区，在吸入端压强的作用 下，流体经吸入室从叶轮中心流入，并在叶轮中获得机械能 后进入压出室；
精品工程类本科大三课件《泵与风机》第2章 泵的汽蚀等
第四节 提高泵抗汽蚀性能的措施
I. 降低必需汽蚀余量以提高泵抗汽蚀性能的措施 II. 提高有效汽蚀余量以防止泵汽蚀的措施 III.运行中防止汽蚀的措施 IV. 首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料
（一）降低必需汽蚀余量以提高泵抗汽蚀 性能的措施
1. 多级泵首级叶轮采用双吸式
2. 加装诱导轮
• 诱导轮是与主叶轮同轴安装的一个类似轴 流式的叶轮，其叶片是螺旋形的，叶片安 装角小，一般取10°～12°，叶片数较少， 仅2—3片，而且轮毂直径较小，因此流道 宽而长。
密度 =995.6㎏/m3。由式（2-5）得修正后的吸上真空高度为：
[Hs ] [Hs ]
pa pV
g
10.33 0.24
5.5 9.51104 4236.5 10.33 0.24 4.716(m)
995.6 9.806
又因为：
s
qV A
4qV
d和吸入管路的流动损失。为了减小速度水头，在同一流量下， 可以选用直径稍大的吸入管路；吸入管段应尽可能的短，并 尽量减少如弯头等增加局部损失的管路附件。 • 允许吸上真空高度[Hs]的换算
[
H
g
]
[
H
s
]
2 s
2g
hw
在计算[Hg ]中必须注意以下三点：
（1）[Hs ](qV)。确定[Hg ]时，必须以泵在运行中可能
• 主叶轮前装诱导轮，使液体通过诱导轮升 压后流入主叶轮(多级泵为首级叶轮)，因 而提高了主叶轮的有效汽蚀余量，改善了 泵的汽蚀性能。
• 目前国内的凝结水泵一般都装有诱导轮。
（二）提高有效汽蚀余量以防止泵汽蚀的 措施
1. 减少吸入管路的阻力损失
2. 合理的选择泵的几何安装高度Hg 3. 设置前置泵
泵与风机课件
（2-7）
2、影响因素
NPSHa=f 吸水管路系统结构参数，流量 ， 而与泵的结构无关，故又称为装置汽蚀余量；NPSHa 越 大，表明该泵防汽蚀的性能越好。
h q 而且由于
s
2 V
，故当qVNPSHa
。
（一）有效汽蚀余量 3、倒灌高度
在火力发电厂中, 凝结水泵和给水泵吸入容器液面 压强均为相应温度下的汽化压强，则下式
当qV ≥qVC时，因pK≤pV ,
O
即NPSHr≥NPSHa，泵内将产生汽蚀。
但流量不能太小：Biblioteka 水温 tpVNPSHa 冲角 hwNPSHr
运行时的最大允许流量和最小允许流量。
非汽 汽蚀 蚀区 区
H-qV NPSHr-qV
C
NPSHa-qV
qVC
qV
因此，应规定出泵
（三）对汽蚀余量NPSH的几点说明 2、临界汽蚀余量 NPSHc 和允许汽蚀余量 [NPSH]的关系
也有采用： [NPSH]=（1.1～1.3）NPSHc
[NPSH]=NPSHc+0.3 m （2-13）
（2-12）
（三）对汽蚀余量NPSH的几点说明
3、[NPSH]与[Hg] 的关系
在式（2-7）
NPaSH pegpVHghs中。用
[Hg] Hg,
[NPSH] NPSHa，可得到计算泵允许几何安装高度的另一表达式：
【解】 [NPSH]= NPSHc+0.3=2+0.3=2.3 （m）
查附录Ⅳ得 40℃的水相对应的饱和蒸汽压强为pV = 7374Pa，于是由式（2-14）可得：
H g p e g p V N P h sS 8 9H 8 9 9 7 .8 2 2 3 0 2 .9 3 7 6 0 .5 4 2 .6 （ m ） 5
泵与风机-2_1性能曲线(课堂PPT)
1. qv—H曲线
1) qvT —HT曲线
HT
1 g
u2v2u
1 gu2(u2D qv2bT2cot2)ABvqT co2 t
在qvT — HT坐标上为一直线方程。
2>90时斜率为正， 2<90时斜率为负， 2 =90时斜率为0。
第二章 泵与风机的性能
Welcome
第二节 泵与风机的性能曲线
二、用理论的方法绘制性能 H T ABvq T co2 t
(1)先去下标
H、HT、HT
qvT ～HT
qvT～ HT
A
A
qv、qvT
第二章 泵与风机的性能
Welcome
(2)去H的下标T
因为H=hHT，而h和h1、 h2及h3有关。 h1+ h2 qvT2，又因为是损失，在坐标上应为负值。
H、HT、HT
qvT ～HT qvT～ HT
A
A
第二节 泵与风机的性能曲线
曲线
H T
2
2 90
u
2 2
2 90
g
2
2 90
A
q vT
B cot 2
第二章 泵与风机的性能
Welcome
第二节 泵与风机的性能曲线
二、用理论的方法绘制性能曲线
1. qv— H曲线
2) qv—H曲线(实际)
从理论上分析曲线的大体形状。以2 <90为例，取
其中的一部分进行放大。
(1)先去下标 HT KHT
Welcome
第二节 泵与风机的性能曲线
四、离心式泵与风机性能曲线的分析
1.工况 有一qv,就有一组、H、P,这一组数就是一个工
况，应为一曲线，曲线上有无限多个点，就有无限多
1) qvT —HT曲线
HT
1 g
u2v2u
1 gu2(u2D qv2bT2cot2)ABvqT co2 t
在qvT — HT坐标上为一直线方程。
2>90时斜率为正， 2<90时斜率为负， 2 =90时斜率为0。
第二章 泵与风机的性能
Welcome
第二节 泵与风机的性能曲线
二、用理论的方法绘制性能 H T ABvq T co2 t
(1)先去下标
H、HT、HT
qvT ～HT
qvT～ HT
A
A
qv、qvT
第二章 泵与风机的性能
Welcome
(2)去H的下标T
因为H=hHT，而h和h1、 h2及h3有关。 h1+ h2 qvT2，又因为是损失，在坐标上应为负值。
H、HT、HT
qvT ～HT qvT～ HT
A
A
第二节 泵与风机的性能曲线
曲线
H T
2
2 90
u
2 2
2 90
g
2
2 90
A
q vT
B cot 2
第二章 泵与风机的性能
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第二节 泵与风机的性能曲线
二、用理论的方法绘制性能曲线
1. qv— H曲线
2) qv—H曲线(实际)
从理论上分析曲线的大体形状。以2 <90为例，取
其中的一部分进行放大。
(1)先去下标 HT KHT
Welcome
第二节 泵与风机的性能曲线
四、离心式泵与风机性能曲线的分析
1.工况 有一qv,就有一组、H、P,这一组数就是一个工
况，应为一曲线，曲线上有无限多个点，就有无限多
泵与风机ppt下载
泵与风机的简介
泵与风机的定义
• 泵、风机、压缩机、水轮机、等都属于流
体机械。所谓流体机械，是指在流体具有 的机械能和机械所做的功之间进行能量转 换的机械。
泵与风机的分类
按照产生的全压高低分:
• 泵：
低压泵：压力<2MPa； 中压泵：2MPa <压力<6MPa； 高压泵：压力>6MPa；
• 风机：
• 对风机而言，因为有全压p和静压pst，所以对应的效率也
有全压效率(qv)及静压效率(qv-ηst)曲线。 性能曲线是制造厂通过实验得到的。载入泵与风机样本， 供用户使用。
风机流量效率曲线示例
静压（×10Pa）
CAL进口密封风机9-26No5.8性能曲线
180
160
140
120
100
80
60
40
容积（定排量）式泵与风机
• 通过工作容积的周期性变化而实现输送流
体的泵与风机。根 据其运动方式可分为往 复式和回转式。
泵与风机的详细分类列表
离心泵 叶 片 式 泵
轴流泵
混流泵
单级 多级
固定叶片 可动叶片
单级 多级
旋涡泵
旋流泵
活塞式
泵
往复式泵 柱塞式
容
隔膜式
叶片式风机 风
积 齿轮泵
式
泵 回转式泵
外齿轮泵 内齿轮泵 单螺杆
a. 吸入室
b.叶轮
c. 压出室
d.密封装置(sealing instrument)
• 密封装置主要用来防止压力增加时流体的
泄漏。密封装置有很多种类型，用得最多 的是填料式密封和机械式密封。
热风干燥风机
热风干燥风机
泵与风机的定义
• 泵、风机、压缩机、水轮机、等都属于流
体机械。所谓流体机械，是指在流体具有 的机械能和机械所做的功之间进行能量转 换的机械。
泵与风机的分类
按照产生的全压高低分:
• 泵：
低压泵：压力<2MPa； 中压泵：2MPa <压力<6MPa； 高压泵：压力>6MPa；
• 风机：
• 对风机而言，因为有全压p和静压pst，所以对应的效率也
有全压效率(qv)及静压效率(qv-ηst)曲线。 性能曲线是制造厂通过实验得到的。载入泵与风机样本， 供用户使用。
风机流量效率曲线示例
静压（×10Pa）
CAL进口密封风机9-26No5.8性能曲线
180
160
140
120
100
80
60
40
容积（定排量）式泵与风机
• 通过工作容积的周期性变化而实现输送流
体的泵与风机。根 据其运动方式可分为往 复式和回转式。
泵与风机的详细分类列表
离心泵 叶 片 式 泵
轴流泵
混流泵
单级 多级
固定叶片 可动叶片
单级 多级
旋涡泵
旋流泵
活塞式
泵
往复式泵 柱塞式
容
隔膜式
叶片式风机 风
积 齿轮泵
式
泵 回转式泵
外齿轮泵 内齿轮泵 单螺杆
a. 吸入室
b.叶轮
c. 压出室
d.密封装置(sealing instrument)
• 密封装置主要用来防止压力增加时流体的
泄漏。密封装置有很多种类型，用得最多 的是填料式密封和机械式密封。
热风干燥风机
热风干燥风机
(电厂培训泵与风机)专题二叶片式泵与风机的叶轮理论
专题二 叶片式泵与风机的叶轮理论
流体流经泵与风机内各过流部件的对比情况
上篇：离心式泵与风机的叶轮理论
一、离心式泵与风机的工作原理
同一水平面上的A、B、C、D的压力值大小 的关系是：
离心泵的工作原理:
A
B
C
D
( a)
(b) 离心泵工作原理
因 pc 的下降而产生真空可将下液面的
水从吸入管路吸进叶轮，在叶轮不断旋
流体获得的总扬程全部为动扬 程，静扬程为零。
v2u 2u2
几种叶片形式的比较
（1）从流体所获得的扬程看，前向叶片最大，径向叶片稍次， 后向叶片最小。 （2）从效率观点看，后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶 片最低。 （3）从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力 前提下，前向叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后向 叶轮直径最大。 （4）从工艺观点看，径向（直）叶片制造最简单。 因此，大功率的泵与风机一般用后向叶片较多。如果对泵与风 机的压力要求较高，而转速或圆周速度又受到一定限制时， 则往往选用前向叶片。从摩擦和积垢角度看，选用径向直
u2 (u2 v2 m cot 2 a ) g
u2v2u g
2 u2 g
1、β
2a=90°（径向式叶片）
cot 2a 0
HT
v
' 2
w
2a
' 2
u2
以1 90 进入叶轮时，其理论扬程为 H T
H T u2 (u2 v2 m cot 2 a ) g
（4）流动为定常的，即流动不随时间变化。
（5）流体在叶轮内的流动是轴对称的流动。
叶轮中流体的运动
叶轮中流体的运动及速度三角形
叶轮内的运动是一种复合运动，
流体流经泵与风机内各过流部件的对比情况
上篇：离心式泵与风机的叶轮理论
一、离心式泵与风机的工作原理
同一水平面上的A、B、C、D的压力值大小 的关系是：
离心泵的工作原理:
A
B
C
D
( a)
(b) 离心泵工作原理
因 pc 的下降而产生真空可将下液面的
水从吸入管路吸进叶轮，在叶轮不断旋
流体获得的总扬程全部为动扬 程，静扬程为零。
v2u 2u2
几种叶片形式的比较
（1）从流体所获得的扬程看，前向叶片最大，径向叶片稍次， 后向叶片最小。 （2）从效率观点看，后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶 片最低。 （3）从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力 前提下，前向叶轮直径最小，而径向叶轮直径稍次，后向 叶轮直径最大。 （4）从工艺观点看，径向（直）叶片制造最简单。 因此，大功率的泵与风机一般用后向叶片较多。如果对泵与风 机的压力要求较高，而转速或圆周速度又受到一定限制时， 则往往选用前向叶片。从摩擦和积垢角度看，选用径向直
u2 (u2 v2 m cot 2 a ) g
u2v2u g
2 u2 g
1、β
2a=90°（径向式叶片）
cot 2a 0
HT
v
' 2
w
2a
' 2
u2
以1 90 进入叶轮时，其理论扬程为 H T
H T u2 (u2 v2 m cot 2 a ) g
（4）流动为定常的，即流动不随时间变化。
（5）流体在叶轮内的流动是轴对称的流动。
叶轮中流体的运动
叶轮中流体的运动及速度三角形
叶轮内的运动是一种复合运动，
泵和风机PPT课件
5、离心泵的分类：（1）按叶轮吸入方式分类：单吸 式、双吸式；（2）按级数分类：单级离心泵、多级 离心泵；（3）按扬程分类：低压离心泵、中压离心 泵、高压离心泵。 6、转子是指离心泵的转动部分，它包括叶轮、泵轴 、轴套、轴承等零件。 7、叶轮是离心泵的做功零件，依靠它高速旋转对液 体做功而实现液体的输送。 8、按结构形式，叶轮可分为：闭式叶轮、开式叶轮 、半开式叶轮。 9、当叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反时，称为后 弯式叶片，反之称为前弯式叶片（后弯式叶片具有较 高的效率）。 10、离心泵的泵轴的主要作用是传递动力，支承叶轮 保持在工作位置正常运转。
根据流体的流动情况，可将它们再分为下 列数种：
分类 离心式 轴流式 混流式 贯流式
叶轮高
速旋转
基本原 理
时产生 的离心 力使流
体获得
能量
旋转叶 片的挤 压推进 力使流 体获得 能量， 升高其 压能和 动能
离心式 和轴流 式的混 合体
原理同 离心式
混流送 水泵
家用空 调室内
风机Βιβλιοθήκη 做功部件 整体结构 做功部件 整体结构
结构 演示
产品 例证
中央空调用离心风机
中央空调或冷库用 轴流式送水泵
第二节 泵与风机的工作原理
一、 离心式泵与风机的工作原理
叶轮高速旋转时产生的离心力使流体 获得能量，即流体通过叶轮后，压能 和动能都得到提高，从而能够被输送 到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形 工作原理 的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向 流入，然后转90度进入叶轮流道并径 向流出。叶轮连续旋转，在叶轮入口 处不断形成真空，从而使流体连续不 断地被泵吸入和排出。
11、常用的轴封装置有填料密封和机械密封。 12、填料密封是通过填料压盖压紧填料，使填料 发生变形，并和轴的外圆表面接触，防止液体外 流和空气吸入泵内。填料密封的密封性可用调节 填料压盖的松紧度加以控制。合理的松紧度应该 使液体从填料函中滴状漏出，每分钟控制在15到 20滴左右。低压离心泵输送温度小于40℃时，常 用石墨填料或黄油渗透的棉织填料；输送温度小 于250℃、压力小于1.8MPa的液体时，用石墨浸 透的石棉填料；输送温度小于400℃、允许工作压 力为2.5MPa的石油产品时，用金属箔包石棉心子 填料。 13、机械密封结构及工作原理：依靠静环与动环 的端面相互贴合，并作相对转动而构成的密封装 置，称为机械密封，又称端面密封。
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2 h2 k（ 2 QT Q0）
离心泵的理论特性曲线
泵内水头损失用水力效率来衡量
h
H HT
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
H=f（QT）
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
容积损失△q：泵工作过程中存在着泄露和
H
h （A BQT） 1 p
H
h
1 p
考虑泵内 容积损失
K
§2.7.2 图解法求水箱出流的工况点
折引图解法
1. 绘制Q-∑h曲线 2. 沿水箱水面绘制水平线H=Hk 3.在水平线H=Hk上减去Q-∑h曲线上相应流量对 应的∑h值，得到( Q-∑h )ˊ曲线 4. ( Q-∑h )ˊ曲线与 Q坐标轴交于Kˊ点， Kˊ点即为水箱出流 工况点
Kˊ
§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
响工况点的各个因素
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
管道水头损失特性曲线的绘制（Q-∑h）
沿程损失
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
沿程损失 对于钢管： h f ik1l
2 h f Ak1k3lQi
h h f hl
局部损失
壁厚≠10mm的修正系数 v < 1.2m/s的修正系数
考虑泵内 水头损失 H=f（QT）
1
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§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
泵内水头损失包括两部分 摩阻损失△h1：在吸水室、液槽和压水室 中的摩阻损失。 h k Q 2 1 1 T 冲击损失△h2：在非设计工况下，叶轮的 进口导水器、蜗壳压水室的进水口出发生的 冲击损失。
直接图解法
1. 绘制Q-∑h曲线
我们要求解的工况点，即为管道中单位 重量液体消耗（需要）的能量（管道特性曲 线）与泵能够提供给液体的能量（泵的特性 曲线）相等（相交）的那个点，称之为平衡 工况点（工作点）。
2. 沿水箱水面绘制水平线H=Hk 3.水平线H=Hk与Q-∑h曲线交于K点，K点即为水 箱的出流工况点
泵的设计工况（额定工况）
能参数值在泵的特性曲线上对应的具体位置。
B
泵的极限工况
几个概念
泵的设计工况点 泵在效率最高时对应的一组基本性能参数值。 泵的极限工况点 泵在流量最大时对应的一组基本性能参数值。
几个概念
决定离心泵装置工况点的因素 （1）泵的型号 （2）泵运行的实际转速 （3）输配水管路系统的布置及水池、水塔的水位 等边界条件 改变以上因素，则会改变泵装置的工况点，通 过改变某些因素，改变工况点，称为工况点的调节。
其中，对于钢管
k k1k3 ，对于铸铁管 k k3
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§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
管道水头损失特性曲线（图2-28）
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
泵装置的管道特性曲线的绘制
H H ST h
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
§2.7.2 图解法求水箱出流的工况点
变化的关系式的曲线。
n=常数时
特性曲线反映了泵本身潜在的工作能力（泵能 H s Q Q 够提供给液体的能量），其在泵的实际运行中表现 为瞬时的实际工况。
H f Q N F Q
几个概念
泵的工况
几个概念
泵装置的瞬时工况点（运行工况点） 泵装置实际运行中，瞬时的实际流量、扬程等性
此泵的实际性能曲线一般都是采用实验 方法测量得到的。
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
（1） Q-H曲线是一条不规则的下降型曲线，与理论分析结
H~Q
果吻合。每一流量都对应有一个H、N、 η、Hs，在各曲线 上都对应有一个点。 （2） 效率最高值所对应的参数即为泵铭牌上的参数，即 为额定参数。在该点左右一定范围内（最高效率的10%左 右）属于效率较高的区段，称为高效段。
代入 C 2 r
u HT 2 （u 2 C2 r ctg 2） g
u Q
QT F2
2 HT 2 （u 2 T ctg 2） u2 g F2 ， g
其中，F2、 β 2、 u2=nπD2/60为常数 HT=f（QT）
u2 ctg 2 gF2
H T A BQT
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
H1 H 2 S x Q 2 Q 2 2 1 H H S Q 2 x 1 1 x
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§2.7.4 数解法求离心泵装置的工况点
抛物线法确定泵的 H f (Q) 方程后，解 联立方程，求出工况点。
2 H H x S xQ 2 H H ST SQ
N~Q
η ~Q
Hs ~Q
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
（3）水泵的Q-N曲线为平缓上升的曲线，在流量为零时轴 功率不为零，但是为最小（只有额定功率的30~40%），所 以离心泵应“闭阀启动”，但闭阀时间不能太长。 （4）在选择配套电机时，应注意水泵实际可能达到的最大 轴功率，应比轴功率略大。
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
（5） Q-Hs 曲线各点的纵坐标，表示水泵在相应流量下工 作时，水泵所允许的最大吸上真空高度值，并不表示水泵 的实际吸上真空高度值。实际吸水真空值应小于对应的Hs。 （6）当水泵所输送的液体的性质发生变化时，其特性曲线
Np k
N
k p33 表2-1 η’’ 传动效率
的形状将发生改变，即用水泵取抽送其它液体时，水泵特 性曲线要进行专门的换算。
直接图解法 1. 绘制泵的特性曲线（Q-H） 2. 绘制管道特性曲线（Q-∑h） 3. （Q-H）与（Q-∑h）曲线交于M点，M点 即为泵装置的平衡工况点
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§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
直接图解法
Q-H
M 富裕能量
§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
折引图解法
摩擦损失用机械效率来衡量
离心泵的理论特性曲线
m
Nh N
2
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§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
泵的总效率
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
因为泵内的损失很难精确计算，因
N gQH gQT H T Q H u N N N QT H T
m v h
5. 过M1点做垂线，交（Q-H）曲线于M点，M点 即为离心泵的工况点
§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
折的工况点
数解法求解离心泵装置的工况点，实质就 是解下面的方程组，求解 Q 和 H
Q-H
M1
(Q-H )ˊ
H f (Q ) 2 H H ST SQ
1. 绘制泵的特性曲线（Q-H） 2. 绘制泵装置管道特性曲线（Q-∑h）
Q-∑h
3. （Q-H）曲线上减去（Q-∑h）曲线上相应流 量对应的∑h值，得到( Q-H )ˊ曲线 4. 绘制水平线H=HST，交( Q-H )ˊ曲线于M1点
M点是泵供给的能量与泵装置需要的能量的 平衡点，即在该点供给=需要
泵样本中的特性曲线是针对指定液体的，如果输送的 液体密度不同时，Q-N曲线不适用。水泵的轴功率和液体 密度ρ有关， N和ρ 成正比
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几个概念
第2章 叶片式泵
离心泵的特性曲线 在一定转速（n）的条件下，表示离心泵的 基本性能参数（H、N、η 、Hs）随流量（Q）而
2.7 离心泵装置定速运行工况
§2.7.3 离心泵装置工况点的改变
§2.7.4 数解法求离心泵装置的工况点
最小二乘法确定泵的 H f (Q ) 方程
拟合
H H 0 A1Q A2Q 2 A3Q 3 AmQ m
Q
H x H ST Sx S
n n n n nH A Qi A2 Qi2 Am Qim H i 1 0 i 1 i 1 i 1 i 1 n n n n n H Q A Q 2 A2 Qi3 Am Qim 1 H i Qi i 1 i 1 i 1 求解 0 i 1 i 1 i 1 i n n n n n H 0 Qim A1 Qim 1 A2 Qim 2 Am Qi2 m H i Qim i 1 i 1 i 1 i 1 i 1
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几个概念
第2章 叶片式泵
离心泵的特性曲线 在一定转速（n）的条件下，表示离心泵的 基本性能参数（H、N、η 、Hs）随流量（Q）而
2.6 离心泵的特性曲线
变化的关系式的曲线。
n=常数时
H s Q Q
H f Q N F Q
几个概念
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
HT=f（QT）
H T A BQT
考虑反旋
HT
2 HT u2 u ctg 2 2 QT 1 p （ 1 p）g （ 1 p）F2
A B QT 1 p 1 p
离心泵的理论特性曲线
H h HT
h （A BQT） 1 p
§2.7.4 数解法求离心泵装置的工况点
抛物线法确定泵的 H f (Q) 方程
在泵样本的高效段上任取两点（Q1，H1）、（Q2，H2）， 解下面方程组
2 H1 H x S x Q1 2 H 2 H x S x Q2
H H x hx
H H x S xQ 2
比阻
对于铸铁管： h f
il
离心泵的理论特性曲线
泵内水头损失用水力效率来衡量
h
H HT
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
H=f（QT）
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
容积损失△q：泵工作过程中存在着泄露和
H
h （A BQT） 1 p
H
h
1 p
考虑泵内 容积损失
K
§2.7.2 图解法求水箱出流的工况点
折引图解法
1. 绘制Q-∑h曲线 2. 沿水箱水面绘制水平线H=Hk 3.在水平线H=Hk上减去Q-∑h曲线上相应流量对 应的∑h值，得到( Q-∑h )ˊ曲线 4. ( Q-∑h )ˊ曲线与 Q坐标轴交于Kˊ点， Kˊ点即为水箱出流 工况点
Kˊ
§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
响工况点的各个因素
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
管道水头损失特性曲线的绘制（Q-∑h）
沿程损失
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
沿程损失 对于钢管： h f ik1l
2 h f Ak1k3lQi
h h f hl
局部损失
壁厚≠10mm的修正系数 v < 1.2m/s的修正系数
考虑泵内 水头损失 H=f（QT）
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§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
泵内水头损失包括两部分 摩阻损失△h1：在吸水室、液槽和压水室 中的摩阻损失。 h k Q 2 1 1 T 冲击损失△h2：在非设计工况下，叶轮的 进口导水器、蜗壳压水室的进水口出发生的 冲击损失。
直接图解法
1. 绘制Q-∑h曲线
我们要求解的工况点，即为管道中单位 重量液体消耗（需要）的能量（管道特性曲 线）与泵能够提供给液体的能量（泵的特性 曲线）相等（相交）的那个点，称之为平衡 工况点（工作点）。
2. 沿水箱水面绘制水平线H=Hk 3.水平线H=Hk与Q-∑h曲线交于K点，K点即为水 箱的出流工况点
泵的设计工况（额定工况）
能参数值在泵的特性曲线上对应的具体位置。
B
泵的极限工况
几个概念
泵的设计工况点 泵在效率最高时对应的一组基本性能参数值。 泵的极限工况点 泵在流量最大时对应的一组基本性能参数值。
几个概念
决定离心泵装置工况点的因素 （1）泵的型号 （2）泵运行的实际转速 （3）输配水管路系统的布置及水池、水塔的水位 等边界条件 改变以上因素，则会改变泵装置的工况点，通 过改变某些因素，改变工况点，称为工况点的调节。
其中，对于钢管
k k1k3 ，对于铸铁管 k k3
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§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
管道水头损失特性曲线（图2-28）
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
泵装置的管道特性曲线的绘制
H H ST h
§2.7.1 泵装置的管道特性曲线
§2.7.2 图解法求水箱出流的工况点
变化的关系式的曲线。
n=常数时
特性曲线反映了泵本身潜在的工作能力（泵能 H s Q Q 够提供给液体的能量），其在泵的实际运行中表现 为瞬时的实际工况。
H f Q N F Q
几个概念
泵的工况
几个概念
泵装置的瞬时工况点（运行工况点） 泵装置实际运行中，瞬时的实际流量、扬程等性
此泵的实际性能曲线一般都是采用实验 方法测量得到的。
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
（1） Q-H曲线是一条不规则的下降型曲线，与理论分析结
H~Q
果吻合。每一流量都对应有一个H、N、 η、Hs，在各曲线 上都对应有一个点。 （2） 效率最高值所对应的参数即为泵铭牌上的参数，即 为额定参数。在该点左右一定范围内（最高效率的10%左 右）属于效率较高的区段，称为高效段。
代入 C 2 r
u HT 2 （u 2 C2 r ctg 2） g
u Q
QT F2
2 HT 2 （u 2 T ctg 2） u2 g F2 ， g
其中，F2、 β 2、 u2=nπD2/60为常数 HT=f（QT）
u2 ctg 2 gF2
H T A BQT
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
H1 H 2 S x Q 2 Q 2 2 1 H H S Q 2 x 1 1 x
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§2.7.4 数解法求离心泵装置的工况点
抛物线法确定泵的 H f (Q) 方程后，解 联立方程，求出工况点。
2 H H x S xQ 2 H H ST SQ
N~Q
η ~Q
Hs ~Q
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
（3）水泵的Q-N曲线为平缓上升的曲线，在流量为零时轴 功率不为零，但是为最小（只有额定功率的30~40%），所 以离心泵应“闭阀启动”，但闭阀时间不能太长。 （4）在选择配套电机时，应注意水泵实际可能达到的最大 轴功率，应比轴功率略大。
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
（5） Q-Hs 曲线各点的纵坐标，表示水泵在相应流量下工 作时，水泵所允许的最大吸上真空高度值，并不表示水泵 的实际吸上真空高度值。实际吸水真空值应小于对应的Hs。 （6）当水泵所输送的液体的性质发生变化时，其特性曲线
Np k
N
k p33 表2-1 η’’ 传动效率
的形状将发生改变，即用水泵取抽送其它液体时，水泵特 性曲线要进行专门的换算。
直接图解法 1. 绘制泵的特性曲线（Q-H） 2. 绘制管道特性曲线（Q-∑h） 3. （Q-H）与（Q-∑h）曲线交于M点，M点 即为泵装置的平衡工况点
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§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
直接图解法
Q-H
M 富裕能量
§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
折引图解法
摩擦损失用机械效率来衡量
离心泵的理论特性曲线
m
Nh N
2
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§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
泵的总效率
§2.6.2 实测特性曲线的讨论
因为泵内的损失很难精确计算，因
N gQH gQT H T Q H u N N N QT H T
m v h
5. 过M1点做垂线，交（Q-H）曲线于M点，M点 即为离心泵的工况点
§2.7.3 图解法求离心泵装置的工况点
折的工况点
数解法求解离心泵装置的工况点，实质就 是解下面的方程组，求解 Q 和 H
Q-H
M1
(Q-H )ˊ
H f (Q ) 2 H H ST SQ
1. 绘制泵的特性曲线（Q-H） 2. 绘制泵装置管道特性曲线（Q-∑h）
Q-∑h
3. （Q-H）曲线上减去（Q-∑h）曲线上相应流 量对应的∑h值，得到( Q-H )ˊ曲线 4. 绘制水平线H=HST，交( Q-H )ˊ曲线于M1点
M点是泵供给的能量与泵装置需要的能量的 平衡点，即在该点供给=需要
泵样本中的特性曲线是针对指定液体的，如果输送的 液体密度不同时，Q-N曲线不适用。水泵的轴功率和液体 密度ρ有关， N和ρ 成正比
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几个概念
第2章 叶片式泵
离心泵的特性曲线 在一定转速（n）的条件下，表示离心泵的 基本性能参数（H、N、η 、Hs）随流量（Q）而
2.7 离心泵装置定速运行工况
§2.7.3 离心泵装置工况点的改变
§2.7.4 数解法求离心泵装置的工况点
最小二乘法确定泵的 H f (Q ) 方程
拟合
H H 0 A1Q A2Q 2 A3Q 3 AmQ m
Q
H x H ST Sx S
n n n n nH A Qi A2 Qi2 Am Qim H i 1 0 i 1 i 1 i 1 i 1 n n n n n H Q A Q 2 A2 Qi3 Am Qim 1 H i Qi i 1 i 1 i 1 求解 0 i 1 i 1 i 1 i n n n n n H 0 Qim A1 Qim 1 A2 Qim 2 Am Qi2 m H i Qim i 1 i 1 i 1 i 1 i 1
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第2章 叶片式泵
离心泵的特性曲线 在一定转速（n）的条件下，表示离心泵的 基本性能参数（H、N、η 、Hs）随流量（Q）而
2.6 离心泵的特性曲线
变化的关系式的曲线。
n=常数时
H s Q Q
H f Q N F Q
几个概念
§2.6.1 理论特性曲线的定性分析
HT=f（QT）
H T A BQT
考虑反旋
HT
2 HT u2 u ctg 2 2 QT 1 p （ 1 p）g （ 1 p）F2
A B QT 1 p 1 p
离心泵的理论特性曲线
H h HT
h （A BQT） 1 p
§2.7.4 数解法求离心泵装置的工况点
抛物线法确定泵的 H f (Q) 方程
在泵样本的高效段上任取两点（Q1，H1）、（Q2，H2）， 解下面方程组
2 H1 H x S x Q1 2 H 2 H x S x Q2
H H x hx
H H x S xQ 2
比阻
对于铸铁管： h f
il