水泵的工况点介绍
水泵运行工况及工况调节
泵的出水量。
举例： 如图所示为五台泵并联工作的情况。
H
1
2
34
1台 2台
3台
5 4台
管道特性曲线 5台
O
Q1
Q2
Q3 Q4
Q5
Q
100
190
251 284 300
注意：在泵站设计中，如果所选水泵是以经常单独运行 为主的，并联工作时，要考虑到各单泵的流量会减少的，扬 程是会提高的。如果选泵时是着眼于各泵经常并联运行的， 各单泵单独运行时，相应的流量将会增大，轴功率也会增 大。
(2)绘制需能曲线
H=HST+SDFQI2+SFGQ =HST+SDF(Q/2)2+SFGQ2 =HST+(1/4SDF+SFG)Q2
点绘 DFG 管（或EFG ）管道的特性曲线。
（3）求工况点
(Q-H)1+2与H=HsT+(1/4)SDF+SFG)Q2的交点E, 即为并 联工作的工况点,过E点作Q轴的平行线，与单泵性能曲线的
η = 1+2
QH QH
P1 P2
管道布置是否对称的工程处理： （1）从工程实际看，只有两泵离汇流点的距离相差较
大，而又并联工作时，才作不对称处理。 （2）北方井群系统，从水泵工况来说：相当于几台水
泵在管道不对称的情况下并联工作，应作不对称处理。一 般来说是各井间的吸水动水位不同，可以选取一个共同的 基准面，在静扬程计算时，做相应的修正 。
（Q－H)’’ ；
2） EG管道系统特性曲线可用H=ZG-SEGQ2 计算， 即Q－∑hEG
3）工况点：M为工况点：
水泵工况：Q=Qp , H=H’p F池工况： Q=Qk G池工况：Q=Qp+Qk=QM
水泵与泵站知识点总结(一)
水泵与泵站知识点总结（一）1．按出水方向不同，泵分为三种：受离心作用的径向流的叶轮为离心泵，受轴向提升力作用的轴向流的叶轮为轴流泵，同时受两种力作用的斜向流的叶轮为混流泵。
2．离心泵装置最常见的调节是阀调节，就是通过改变水泵出水阀门的开启度进行调节。
关小阀门，管道局部阻力增大，.管道特性曲线变陡，出水量逐渐减小。
对于出水管路安装闸阀的水泵装置来说，把闸阀关小时，在管路中增加了局部阻力，则管路特性曲线变陡，其工况点就沿着水泵的Q～H曲线向左上方移动。
闸阀关得越小，增加的阻力越大，流量就变得越小。
这种通过关小闸阀来改变水泵工况点的方法，称为节流调节或变阀调节。
3．泵是输送和提升液体的机器，它把原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得动能和势能。
4．射流泵的工作性能一般可用下列参数表示：①流量比=被抽液体流量／工作液体流量；②压头（力）比=射流泵扬程／工作压力；③断面比=喷嘴断面／混合室断面。
5．射流泵关于吸入室的构造，应保证l值的调整范围，同时使吸水口位于喷口的后方，射流泵吸水口处被吸水的流速不能太大，务使吸入室内真空值Hs ＜7mH2O。
6．真空泵引水启动水泵时，水泵引水时间在3min之内。
7．根据出水角的大小可将叶片分为后弯式、径向式、前弯式三种。
离心泵的叶轮，大部分是后弯式叶片。
后弯式叶片的流道比较平缓，弯度小，叶槽内水力损失较小，有利于提高泵的效率。
根据出水角的大小可将叶片分为后弯式、径向式、前弯式三种。
当均小于90°时，叶片与旋转方向呈后弯式叶片；当=90°时，叶片出口是径向的；当大于90°时，叶片与旋转方向呈前弯式叶片。
8．泵是输送和提升液体的机器，它把原动机的机械能转化为被输送液体的能量，使液体获得动能或势能。
离心泵的基本构造由六部分组成，分别是叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环和填料函。
离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。
离心泵的基本性能，通常用6个性能参数来表示：①流量Q；②扬程H；③轴功率N；④效率η；⑤转速n；⑥允许吸上真空高度Hs或汽蚀余量。
水泵的参数及性能
水泵的参数及性能水泵是一种将液体（一般指水）从低处输送到高处的装置。
它在工业、农业、建筑等领域有着广泛的应用。
水泵的参数和性能直接关系到其工作效率和使用寿命，以下是水泵的一些常见参数及其性能解析。
1.流量（Q）：流量是指单位时间内通过水泵的液体体积。
它通常以升/秒、立方米/小时等单位来表示。
流量决定了水泵的输送能力，也是选择合适水泵的重要参数之一2.扬程（H）：扬程是指水泵能够将液体抬升的高度，也可以理解为液体所具有的能量。
扬程通常以米来衡量，它是选择水泵的另一个重要参数，决定了水泵的工作能力。
3.功率（P）：功率是指水泵转动时所需的能量。
它通常以千瓦（kW）来表示，功率决定了水泵所需的驱动装置的能力，同时也与水泵的耗能情况有关。
4.效率（η）：效率是指水泵在转动过程中转化为实际功率的比例。
它是衡量水泵能源利用效率的指标之一，一般以百分比（%）来表示。
高效率的水泵会减少能源的浪费，提高输送效果。
5.净吸扬程（NPSH）：净吸扬程是指水泵在吸入液体时所需的额外扬程。
它与水泵的设计和结构有关，也可以理解为水泵自身对液体的要求。
净吸扬程越小，说明水泵的吸入效果越好。
6.填充系数（F）：填充系数是指水泵内转子与定子之间的装配间隙占总容积的比例。
填充系数的大小对水泵的效率、噪音和振动等性能都有直接影响。
适当的填充系数能提高水泵的效率和稳定性。
7.材质：水泵的材质直接决定了其抗腐蚀性能和使用寿命。
常见的水泵材质包括铸铁、不锈钢、铜、塑料等。
根据不同的工作环境和介质，选择合适的材质能够延长水泵的使用寿命。
8.噪音：水泵在工作时会产生噪音，噪音大小会直接影响到水泵的使用环境和工作效率。
优质的水泵通常会采取降噪材料和降噪设计，减少噪音产生并提高使用舒适度。
以上介绍了水泵的一些常见参数及其性能解析，不同的参数会对水泵的性能产生不同的影响。
在选择水泵时，需要根据实际需求和工作环境来综合考虑各个参数，并选择性能稳定、高效率、使用寿命长的水泵。
【抽水蓄能】3 叶片式水力机械的四象限特性
叶片式水力机械的特性
• 表征水力机械工作状态性质的主要参数有: • 水头（H）、流量（Q）、轴端力矩（M）、转速（n）和
轴功率（P）等。 • 这些参数正负方向的不同组合，构成水力机械的八种工作
状态，表征这八种工作状态的特性曲线称为水力机械的全 特性或四象限特性。
3.1 叶片式水力机械各主要工况参数的定义
图3-2 反击式水力机械的四象限特性
3.3 反击式水力机械的全特性图
• 第Ⅱ工况区bcd段为制动工况区。当转速 超过b点后，转轮转入强迫转动，此时力 矩变成负值，M*n的乘积小于零。这表明 必须从外部输入功率给水力机械。在稳态 运行中，水轮机不可能处于这种工况。但 在机组甩负荷过渡过程中的转速降低期间， 水轮机可能会进入这一制动工况区。当水 轮机在制动工况区工作时，机组的动能将 逐渐被消耗掉。除甩负荷外，还有一些过 渡过程，如机组转为调相工况时，若转轮 室的水未被排出，水轮机也可能出现这种 制动工况。若输入外力矩使转速保持不变， 则工况点从c点往左移动到d点，这时的工 况仍为制动工况。当开度保持不变时，从 c点到d点流量的减小与水头下降有关。
• 制动工况： 水力机组为工作机械，转轮输入功率，P M 0 ，但水 流流经转轮后能量反而减少，QH 0 。
• 飞逸工况：水力机组为原动机，但作用在轴上的扭矩趋近于零，所以 轴功率也趋近于零，P M 0 ，机组效率为零，水流流经转轮后能 量有所减小，这部分减小的能量用来克服机组旋转时的摩擦损耗。
P M Mn
30
（3-2）
显然，根据上述M与n的符号定义，可由 式（3-2）定义轴功率的符号。如正常水 泵工况M和n均为正，故P亦为正；正常 水轮机工况下，M为正，而n为负，故P 为负值。
图4-1 叶片式水力机械 主要参数符号的定义
第4章水泵运行工况及水泵工况调节
注： 多级泵，实质上就是n级水泵的串联运行。随着水泵制 造工艺的提高，目前生产的各种型号水泵的扬程，基 本上已能满足给水徘水工程的要求，所以，一般水厂 中已很少采用串联工作的形式。
例：水泵流量Q=120 l /s，吸水管管路长度l1=20m； 压水管管路长度l2=300m；吸水管径Ds=350mm，压 水管径Dd=300mm ；吸水水面标高58.0m；泵轴标 高60.0m ；水厂混合池水面标高90.0m 。 求水泵扬程(P21)。
于某场程下各台泵流量之和。
H
0
Q
2、同型号、同水位的两台水泵的并联工作
H
H’ H
N S
M
Q-ΣH (Q-H)1+2 (Q-H)1,2
N1,2
N’
Q1,2
Q’ Q1+2
Q
步骤：
(1)绘制两台水泵并联后的总和(Q-H)l+2曲线 (2)绘制管道系统特性曲线,求并联工况点M。
H H ST hAO hOG
2 切削律的应用
1、切削律应用的两类问题 (1)已知叶轮的切削量，求切削前后水泵特性曲线的变化。 (2)已知要水泵在B点工作，流量为QB，扬程为HB，B点位 于该泵的(Q-H)曲线的下方。现使用切削方法，使水泵 的新持性曲线通过B点，要求：切削后的叶轮直径D’2 是 多少?需要切削百分之几?是否超过切削限量?
1 H H ST ( S AO SOG )Q12 2 4
(3)求每台泵的工况点N
H H’ H N S (Q-H)1,2 M Q-ΣH (Q-H)1+2
N1,2
N’ Q’ Q1+2 Q
Q1,2
结论： (1)N’＞N1,2，因此，在选配电动机时，要根据单条单独工 作的功率来配套。 (2)Q’＞Q1,2，2Q’＞Q1+2，即两台泵并联工作时，其流量不 能比单泵工作时成倍增加。
水泵运行工况点与调节
4、节流调节
改变出水管路闸门开度
改变水泵装置需要扬程曲线
适用条件：离心泵和低比转速混流 泵，不适用于比转速较 大的泵
特 点：调节方法可靠、简单易 行，但不经济
作 用：一般用来防止过载和汽 蚀
作业
1、一台离心泵从进水池抽水，流量0.04m3/s，进水池水位低于 水泵轴线5m；出水池水位高于水泵轴线1.6m，进水管长 8m，装有带底阀的莲蓬头，局部损失系数为6，90°弯头一 个，局部损失系数为0.4；出水管长5m，管径150mm，管口 不放大，拍门淹没出流，局部损失系数为1.5，管路上有两个 90°弯头，管路上有一只阀门全开水头损失忽略不计。水泵 效率70%，管道的糙率为0.013，水泵进口直径200mm。试 求：要求水泵进口处真空值不超过6m水柱时，进水管的管径 应选多少？此时水泵的扬程为多少，轴功率为多少？
改变叶轮的直径
改变水泵性能曲线
车削定律
⎧Q ⎪
=
D
⎪Qa Da
⎪
⎪H
⎨ ⎪
H
a
=
⎜⎜⎝⎛
D Da
⎟⎟⎠⎞2
⎪ ⎪N ⎪⎩ Na
=
⎜⎜⎝⎛
D Da
⎟⎟⎠⎞3
适用条件：通常只适用于比转速不超过350的水泵（离心 泵或蜗壳式混流泵）
3、变角调节
改变叶片的安放角
改变水泵性能曲线
适用条件：适用于低扬程水泵（轴流泵、导叶式混流泵）
=
n3 n3
1
水泵变速前后，满足比例律的各工况点均在一条抛物线上，具 有相似的工况，并且效率相等（近似相等）
由 Q1 = n1 , H 1 = n12
Q2
n2 H 2
n2 2
H1 H2
工况点的确定与调节
nA
nB A(QA ,HA) B(QB ,HB )
Q ~H
0
3 Q(m/s)
（三）变速运行的特点
1）使水泵高效、经济合理地运行。 2）水泵低速起动，可减小起动力矩，易于起动。 **一般水泵降速不超过30%。 **一般不宜采用增速的方法，特殊需要时， 增速不要超过额定转速的5%。 **注意防止引起共振。
叶轮直径实际车削比( %)
D K D Da
90 2 1 80
查图得叶轮实际车削比: 70 91.5% 70 80 90 叶轮直径计算车削比 (100%) 故实际车削量为: 图 4-18 叶轮车削量校正 367×（100-91.5）%=31.195（mm）， 1.径流式叶轮；2.混流式叶轮 车削后的叶轮直径: 367×91.5%=335.805（mm）。
叶片角度增加，比较两三角形中的vu2，后者明显增 大，根据基本方程，可见H增加了，即在流量Q不变的情 况下扬程增加。所以H～Q曲线上移，而这时的效率变化 很小。
v 2 v2 w2 w2 vm2
u2
2
vu2 vu2
2
图 4-20 轴流泵的变角调节
（二）叶片角度调节的方式
1）半调节 2）全调节: 液压系统 机械调节
H(m)
Qa 130 Da D 367 329(m m) Q 145 理论车削量为：
D H=KQ
37 30 20
2
Da A
B
D D Da 367 329 38(mm)
H~Q
0
Hale Waihona Puke 130150170
Q(L/s)
图 4-15
例4 - 5图
4）修正:
100
水泵水轮机制动工况转轮受力分析
段， 出现 “ ｓ ” 特 性 区域 不 稳 定 现 象 ， 对 压力 、 转 速 等
系统 极 值产 生极 大影 响 ， 严 重渡 过程 及 “ ｓ ” 特性 进 行
了研究 ． 朱伟 等 埘 小 开 度 下 水 泵 水 轮 机 “ Ｓ ” 特 性
水泵 水轮 机在 电网 中 起 调峰 调频 作 用 ， 适 应 于
象， 其基 本参 数 见表 １
表 １ 模 型 几 何 参 数
Ｔａ ｂ．１ Ｇｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｍｏ ｄｅ ｌ
国家 能源 结构 凋控 的需求 ， 对 改 变燃 料 结 构 村 重 要
ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｚ ｏ ｎ ｅ［ １ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｕｎ ａ ｗａ ｙ ｌ ｉ ｎ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｈ ｌ ｐ ｅ ｗｈ ｅ ｎ ｉ ｔ ｓ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ：ｐ ｕ ｍｐ—ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ： ｂ ｌ ’ ａ ｋｉ ｎ ｇ ｎ ｌ ｏ （ ｔ ｅ： ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｌ“ ） ｒ （ ’ Ｐ； ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｌ ｏ ａ ｄｉ ｎ ｇ； ｒ ｏ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ
区内流进 行 了分 析 ， 指 出制 动 工 况 活 动 导 叶 和转 轮 间存 在 “ 水环 ” 形 态， 阻碍 水流 流 入转 轮； 张 兰 金 等 指 出全特性 曲线 上 “ ｓ ” 形 Ⅸ转 轮 和导 叶 流道 内 存 在大 量涡 消耗 大量 水 能 ； 李 君 等 指 出 涡流 造 成 的流道拥 塞是 形 成 “ Ｓ ” 特性 的重 要 原 冈 ； 文献 ［ ５— ７ ］ 中通过 模 型 试验 ， 发现非设计工况和“ ｓ ” 特 性 区 下， 流动 主要 受到 导 １ １ ． ｆ ｌ 与转 轮 之 间 无 叶 区 的亚 声 速
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线完全不一样。性能曲线反映了水泵自身所具有 的潜在的工作能力。但是，在运用时要发挥水泵 的这种效果，必须把泵出口配上管道才能把水输
样做的，我才跟你同学几天，不过是仅仅知道你叫
2de0f9c9c
体的点，这个点就称为水泵工况点。水泵工况点 反映了水泵瞬时的工作状况。除了水泵本身的能 力外，水泵工况点的具体位置还取决于其他因
样做的，我才跟你同学几天，不过是仅仅知道你叫
素。决定水泵工况的因素有两个方面： 水泵固有的工作能力；②水泵的工作环境，
比如所有污水泵产品输送污水时工况点是依据 清水来计算的，即水泵的管路系统的布置以及水 池、水塔水位的变化等边界条件。
送到高处而不是不接管道就能喷到泵铭牌所标 的扬程数值。那么，对于一个具体的水泵系统， 水泵究竟在性能曲线上的哪一点工作，这就是确
定水泵工况点的问题。 什么是水泵工况点？
样做的，我才跟你同学几天，不过是仅仅知道你叫
水泵工况是指水泵运行时，实际出水量 Q、 扬程 H、轴功率 N、效率 n 等，把这些值绘在扬 程曲线、功率曲线、效率曲线上，就成为一个具