离心泵的主要性能参数和特性曲线1.离心泵的主要性能参数
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环流损失、摩擦损失、冲击损失 （3）机械损失：
泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦
小型水泵： 一般为5070% 大型泵： 可达 90%以上
轴功率和效率
Pa，又称功率，单位W 或kW
，无量纲
电功率 电 P 电出 传 Pa
P电出 电功率 电
电机 P P电出 传
Pe
泵 Pe Pa
Pe qmhe gHeqV
（2）阻力损失 可近似视为与流速的平方呈正比
（3）冲击损失
在设计流量下，此项损失最小。流量若偏离设计量越远，冲击损失越大。
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
1．离心泵的主要性能参数
转 速
压流
量 头
轴 功 率 和 效 率
允 许 汽 蚀 余 量
转速 n
流量 qV，泵单位时间实际输出的液体量，m3/s或m3/h。 可测量
(2)叶轮转速的影响
HT
u22
qV u2
2r2b2
g
ctg 2
r2 2
qV 2b2
g
ctg 2
当转速变化不大时（小于20%），利用出口速度三角形相
似的近似假定，可推知：
qV n
He n 2
qV n 若不变，则
H
Pa
e
n
n 3
Pa n
比例定律
（3）叶轮直径的影响
当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于 20%，则
pa
Et2 Et3 hf23
0
p2
12 2
1
0
不含动能
H p2 p1 (真)
g
p（1 真）
H
0
Q
操作性问题分析 举例
练习1
图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则 qV、H、Pa、hf 、p1和p2（均为读数）如何变化？
答：qV不变，H不变，Pa 不变，hf不变
p（1 真 ） p2
qV D2 qV D2
若不变，则
H e He
D2 D2
2
Pa Pa
D2 D2
3
切割定律
qV n
H e
n 2
He
qV n 若不变，则
PHae
n
n
3
比例定律
n
qV D2 qV D2
Pa
H e
He
n
D2 D2
2
切割定律
n
若不变，则
Pa Pa
D2 D2
3
思考：若泵在原转速 n 下的特性曲线方程为 H e
流量是否能达到原来的两倍？为什么？
2、串联
特点：在相同 qV 下，
H e串 2H e单
请思考： 若单台泵的特性曲线方程
为 He单
A
Bq
V
2 单
，
则串联泵组的特性曲线方程
表达式如何？He串
2A
2Bq
2 V串
请思考：
在输送系统中，将单台泵用串联泵
组替代，则管路中的压头是否能达
到原来的两倍？为什么？
He
qV
2
He
阀门开大
He
qV
2．流量调节
两种方法
改变管路特性曲线 ——调节阀门 改变泵的特性曲线 ——改变n、切割叶径
H
泵的特性曲线
阀门关小
节流损失
A
He
• 工作点
阀门开大
He
qV
例：已知泵的特性方程He=20-2qv2, (qv:m3/min,下同),管路特性方程为 H=10+8qv2, 现要求两泵组合操作后 使qv=1.6 m3/min,下列结论正确的是:
串联泵
单台泵
0
qV
设 计 型 ----选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右。
qV (1.05 ~ 1.1)qV max
H (1.1 ~ 1.15)Hmax
操 作型 定 性分 析、 定 量计 算
操作性问题分析 举例
例1 用离心泵将江水送至高位槽。若管
路条件不变，则下列参数随着江面的下
0
P2 P1
0
p
如图所示，高位槽上方的
真空表读数为p，现p增大， 其它管路条件不变，则管路总
阻力损失。
A．增大
pa
B．减小
C．不变
D．不确定
操作性问题计算 举例
例2 某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.（转/min），其特
A.串联
B.并联
C.串并联均可 D.无法满足要求
He 六、离心泵的组合操作——串、并联
1、并联
特点：在相同 H 下，qV 并 2qV 单
并联泵
Βιβλιοθήκη Baidu
请思考：
单台泵
若单台泵的特性曲线方程为
， H e单
A
Bq
V
2 单
qV
则并联泵组的特性曲线方程表达
式如何？
He并
A
B
qV 并 2
2
请思考：
在输送系统中，将单台泵用并联泵组替代，则管路中的
Pe qV gHe
Pa
Pa
2. 离心泵特性曲线及其换算 包括 ：He~qV曲线
Pa~qV曲线 ~qV曲线
由图可见：
qV，He ，Pa ， 有最大值
用20C清水测定
０2
高效区
一台离心泵安装在一定的管路系统中工作,就有一定的 He和qv ,它是管路系统要求的,也是泵所能提供的。
对选定的离心泵，转速n一定，在特定的管路系统中运 转，只能在该点工作，若该点在最高效率区，则该工作 点是适宜的。
降有何变化？（设泵仍能正常工作）
• 泵的压头H，
pa
• 管路总阻力损失hf， • 泵出口处压力表读数，
• 泵入口处真空表读数。
H
解：
江面下降，泵特性曲线不变 管路特性曲线 平行上移
工作点左移
He
z p
g
u2 2g
hf
A BqV 2
不变
0
q
操作性问题分析 举例
33
33
qV，H，Pa，hf BqV 2
泵提供的压头 H = 管路所需的压头 He
1．管路特性曲线-------管路所需压头 He 与流量关系曲线
He
z
p
g
u 2 2g
H
f
A f qV
H
管路特性方程
泵的特性曲线
阀门关小
完全湍流时，He A BqV 2
节流损失 • 工作点
A
hf
l le u2
d 2g
8
l
2d 5
le
g
（1）液体性质的影响
密度的影响：
对 He~qV 曲线、~qV 曲线无影响，但 Pa
qV gHe
，
故，Pa~qV 曲线上移。
粘度的影响： 当比 20℃清水的大时，He，Pa，
实验表明，当<20cst 时，对特性曲 线的影响很小，可忽略不计。
1cst=10-6m2/s，20℃清水的运动粘度=1cst
压头 He，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量，m。 可测量
在泵进口b、泵出口c间列机械能衡算式：
pb
g
ub2 2g
He
pc
g
uc2 2g
h0
H
f
H pc pb pc (表) pb (真)
g
g
流量计 真空表 c 压力表 h0 b
与效率有关的各种能量损失：
（1）容积损失： 内漏 （2）水力损失：
0
A
Bq
2 V
qV ，则新转速
n下泵的特性曲线方程表达式如何？
若叶轮切割，又如何？
qV
n n
qV
He
n n
2
H e
n n
2
H e
A
B
n n
2
qV
2
He
A
n n
2
BqV 2
五、离心泵的工作点与流量调节
泵 ------供方 匹配：泵提供的流量 = 管路所需的流量
管路-------需方
泵轴与轴承、密封圈等机械部件之间的摩擦
小型水泵： 一般为5070% 大型泵： 可达 90%以上
轴功率和效率
Pa，又称功率，单位W 或kW
，无量纲
电功率 电 P 电出 传 Pa
P电出 电功率 电
电机 P P电出 传
Pe
泵 Pe Pa
Pe qmhe gHeqV
（2）阻力损失 可近似视为与流速的平方呈正比
（3）冲击损失
在设计流量下，此项损失最小。流量若偏离设计量越远，冲击损失越大。
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
1．离心泵的主要性能参数
转 速
压流
量 头
轴 功 率 和 效 率
允 许 汽 蚀 余 量
转速 n
流量 qV，泵单位时间实际输出的液体量，m3/s或m3/h。 可测量
(2)叶轮转速的影响
HT
u22
qV u2
2r2b2
g
ctg 2
r2 2
qV 2b2
g
ctg 2
当转速变化不大时（小于20%），利用出口速度三角形相
似的近似假定，可推知：
qV n
He n 2
qV n 若不变，则
H
Pa
e
n
n 3
Pa n
比例定律
（3）叶轮直径的影响
当叶轮直径因切割而变小时，若变化程度小于 20%，则
pa
Et2 Et3 hf23
0
p2
12 2
1
0
不含动能
H p2 p1 (真)
g
p（1 真）
H
0
Q
操作性问题分析 举例
练习1
图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则 qV、H、Pa、hf 、p1和p2（均为读数）如何变化？
答：qV不变，H不变，Pa 不变，hf不变
p（1 真 ） p2
qV D2 qV D2
若不变，则
H e He
D2 D2
2
Pa Pa
D2 D2
3
切割定律
qV n
H e
n 2
He
qV n 若不变，则
PHae
n
n
3
比例定律
n
qV D2 qV D2
Pa
H e
He
n
D2 D2
2
切割定律
n
若不变，则
Pa Pa
D2 D2
3
思考：若泵在原转速 n 下的特性曲线方程为 H e
流量是否能达到原来的两倍？为什么？
2、串联
特点：在相同 qV 下，
H e串 2H e单
请思考： 若单台泵的特性曲线方程
为 He单
A
Bq
V
2 单
，
则串联泵组的特性曲线方程
表达式如何？He串
2A
2Bq
2 V串
请思考：
在输送系统中，将单台泵用串联泵
组替代，则管路中的压头是否能达
到原来的两倍？为什么？
He
qV
2
He
阀门开大
He
qV
2．流量调节
两种方法
改变管路特性曲线 ——调节阀门 改变泵的特性曲线 ——改变n、切割叶径
H
泵的特性曲线
阀门关小
节流损失
A
He
• 工作点
阀门开大
He
qV
例：已知泵的特性方程He=20-2qv2, (qv:m3/min,下同),管路特性方程为 H=10+8qv2, 现要求两泵组合操作后 使qv=1.6 m3/min,下列结论正确的是:
串联泵
单台泵
0
qV
设 计 型 ----选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右。
qV (1.05 ~ 1.1)qV max
H (1.1 ~ 1.15)Hmax
操 作型 定 性分 析、 定 量计 算
操作性问题分析 举例
例1 用离心泵将江水送至高位槽。若管
路条件不变，则下列参数随着江面的下
0
P2 P1
0
p
如图所示，高位槽上方的
真空表读数为p，现p增大， 其它管路条件不变，则管路总
阻力损失。
A．增大
pa
B．减小
C．不变
D．不确定
操作性问题计算 举例
例2 某离心泵工作转速为n=2900r.p.m.（转/min），其特
A.串联
B.并联
C.串并联均可 D.无法满足要求
He 六、离心泵的组合操作——串、并联
1、并联
特点：在相同 H 下，qV 并 2qV 单
并联泵
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请思考：
单台泵
若单台泵的特性曲线方程为
， H e单
A
Bq
V
2 单
qV
则并联泵组的特性曲线方程表达
式如何？
He并
A
B
qV 并 2
2
请思考：
在输送系统中，将单台泵用并联泵组替代，则管路中的
Pe qV gHe
Pa
Pa
2. 离心泵特性曲线及其换算 包括 ：He~qV曲线
Pa~qV曲线 ~qV曲线
由图可见：
qV，He ，Pa ， 有最大值
用20C清水测定
０2
高效区
一台离心泵安装在一定的管路系统中工作,就有一定的 He和qv ,它是管路系统要求的,也是泵所能提供的。
对选定的离心泵，转速n一定，在特定的管路系统中运 转，只能在该点工作，若该点在最高效率区，则该工作 点是适宜的。
降有何变化？（设泵仍能正常工作）
• 泵的压头H，
pa
• 管路总阻力损失hf， • 泵出口处压力表读数，
• 泵入口处真空表读数。
H
解：
江面下降，泵特性曲线不变 管路特性曲线 平行上移
工作点左移
He
z p
g
u2 2g
hf
A BqV 2
不变
0
q
操作性问题分析 举例
33
33
qV，H，Pa，hf BqV 2
泵提供的压头 H = 管路所需的压头 He
1．管路特性曲线-------管路所需压头 He 与流量关系曲线
He
z
p
g
u 2 2g
H
f
A f qV
H
管路特性方程
泵的特性曲线
阀门关小
完全湍流时，He A BqV 2
节流损失 • 工作点
A
hf
l le u2
d 2g
8
l
2d 5
le
g
（1）液体性质的影响
密度的影响：
对 He~qV 曲线、~qV 曲线无影响，但 Pa
qV gHe
，
故，Pa~qV 曲线上移。
粘度的影响： 当比 20℃清水的大时，He，Pa，
实验表明，当<20cst 时，对特性曲 线的影响很小，可忽略不计。
1cst=10-6m2/s，20℃清水的运动粘度=1cst
压头 He，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量，m。 可测量
在泵进口b、泵出口c间列机械能衡算式：
pb
g
ub2 2g
He
pc
g
uc2 2g
h0
H
f
H pc pb pc (表) pb (真)
g
g
流量计 真空表 c 压力表 h0 b
与效率有关的各种能量损失：
（1）容积损失： 内漏 （2）水力损失：
0
A
Bq
2 V
qV ，则新转速
n下泵的特性曲线方程表达式如何？
若叶轮切割，又如何？
qV
n n
qV
He
n n
2
H e
n n
2
H e
A
B
n n
2
qV
2
He
A
n n
2
BqV 2
五、离心泵的工作点与流量调节
泵 ------供方 匹配：泵提供的流量 = 管路所需的流量
管路-------需方