柱塞泵液力端工作机理研究
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理柱塞泵是一种常用于工业领域的液压泵，其工作原理是通过柱塞在泵体内往复运动来实现液体的吸入和排出。
下面将详细介绍柱塞泵的工作原理。
一、结构组成柱塞泵主要由泵体、柱塞、活塞杆、进出口阀门等组成。
泵体内部有多个相互平行的柱塞，每一个柱塞都与一个活塞杆相连。
进出口阀门用于控制液体的流动方向。
二、工作过程1. 吸入过程：当柱塞泵开始工作时，活塞杆向后拉动，使柱塞与泵体内的柱塞腔形成一定的容积。
此时，进口阀门打开，形成负压，液体从液体源处进入泵体。
2. 排出过程：当活塞杆向前推动时，柱塞向前挪移，压缩泵体内的液体。
此时，进口阀门关闭，出口阀门打开，液体被排出泵体。
3. 往复运动：活塞杆继续往复运动，不断重复吸入和排出的过程，使液体持续流动。
三、工作原理柱塞泵的工作原理基于泵体内柱塞的往复运动。
当活塞杆向后拉动时，柱塞与泵体内的柱塞腔形成负压，液体被吸入泵体；当活塞杆向前推动时，柱塞将泵体内的液体压缩，液体被排出泵体。
通过不断重复这一往复运动，液体得以持续流动。
四、特点与应用柱塞泵具有以下特点：1. 高压输出：柱塞泵能够提供较高的输出压力，适合于需要高压力的工况。
2. 精确控制：柱塞泵的输出流量可以通过调节活塞杆的往复速度来实现精确控制。
3. 高效率：柱塞泵的工作效率较高，能够快速将液体输送到目标位置。
4. 耐用性强：柱塞泵的结构简单，易于维护，具有较长的使用寿命。
柱塞泵广泛应用于工业领域，常见的应用包括：1. 液压系统：柱塞泵可用于液压系统中的液压驱动装置，如液压机床、液压冲床等。
2. 柴油机：柱塞泵可用于柴油机的燃油供给系统，提供高压燃油给柴油喷油嘴。
3. 水处理：柱塞泵可用于水处理设备中的高压水供给系统，如高压清洗设备、水射流切割设备等。
总结：柱塞泵通过柱塞的往复运动来实现液体的吸入和排出。
其工作原理简单而高效，能够提供高压输出和精确控制。
柱塞泵广泛应用于液压系统、柴油机和水处理设备等领域。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理柱塞泵是一种常用的液压传动装置，广泛应用于工业领域，特别是在液压系统中。
它的工作原理是通过柱塞在缸体内的往复运动，实现液体的输送和压力的增加。
一、柱塞泵的结构柱塞泵主要由以下几个部分组成：1. 缸体：由铸铁或铝合金制成，内部有一个或多个柱塞腔，每个柱塞腔都与进、出口油口相连。
2. 柱塞：一般由高强度合金钢制成，通过柱塞销与曲柄轴相连，能够在缸体内做往复运动。
3. 曲柄轴：将旋转运动转换为往复运动的部件，与柱塞通过柱塞销相连。
4. 进、出口油口：用于液体的进出。
二、柱塞泵的工作过程柱塞泵的工作过程可以分为吸油行程和压油行程两个阶段。
1. 吸油行程：当曲柄轴转到柱塞泵的吸油行程时，柱塞向后运动，从而使柱塞腔内的体积增大，形成负压。
此时，进口油口打开，液体通过进口油口进入柱塞腔。
2. 压油行程：当曲柄轴转到柱塞泵的压油行程时，柱塞向前运动，从而使柱塞腔内的体积减小，形成正压。
此时，进口油口关闭，出口油口打开，液体通过出口油口流出。
三、柱塞泵的工作特点1. 高压输出：柱塞泵能够提供较高的压力输出，可满足液压系统对高压液体的需求。
2. 稳定性好：柱塞泵的工作稳定性较高，能够保持较为恒定的流量和压力输出。
3. 体积小：柱塞泵的结构紧凑，占用空间小，适用于安装空间有限的场合。
4. 转速可调：柱塞泵的转速可以通过调整驱动装置的转速来实现，从而实现对液压系统的流量和压力的调节。
5. 适应性强：柱塞泵能够适应不同的液体介质，如液压油、润滑油等。
四、柱塞泵的应用领域柱塞泵广泛应用于各个工业领域，如冶金、石油、化工、船舶、机床等。
它常用于液压系统中的液体输送、压力增加和动力传递等方面。
在冶金行业，柱塞泵常用于高压液体的输送，如压力机的液压系统。
在石油行业，柱塞泵常用于油井压裂、注水、注胶等工艺中。
在化工行业，柱塞泵常用于液体的输送和混合等工艺中。
在船舶行业，柱塞泵常用于船舶的液压系统，如舵机、起重机等。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理引言概述：柱塞泵是一种常见的液压泵，广泛应用于工业领域。
本文将详细介绍柱塞泵的工作原理，包括其结构组成、工作过程和应用领域。
一、柱塞泵的结构组成：1.1 柱塞泵的主要组成部份：柱塞、泵体和驱动装置。
1.2 柱塞的作用：柱塞是柱塞泵的核心部件，负责产生压力和输送液体。
1.3 泵体的结构：泵体是柱塞泵的外壳，通常由高强度材料制成，具有良好的密封性能和耐腐蚀性。
二、柱塞泵的工作过程：2.1 吸入过程：当柱塞向后运动时，泵腔内形成负压，吸入液体进入泵腔。
2.2 推压过程：当柱塞向前运动时，泵腔内的液体被压缩，产生高压。
2.3 排出过程：高压液体通过出口阀门排出，完成一个工作循环。
三、柱塞泵的工作原理：3.1 正向工作原理：柱塞泵在正向工作时，柱塞向前运动，泵腔内的液体被压缩，产生高压。
3.2 反向工作原理：柱塞泵在反向工作时，柱塞向后运动，泵腔内形成负压，吸入液体进入泵腔。
3.3 控制原理：柱塞泵的工作由驱动装置控制，通常采用机电、发动机等能源提供动力。
四、柱塞泵的应用领域：4.1 工业领域：柱塞泵广泛应用于工业生产中的液压系统，如机床、冶金设备等。
4.2 农业领域：柱塞泵可用于农业机械中的液压系统，如拖拉机、喷灌设备等。
4.3 建造领域：柱塞泵可用于建造机械中的液压系统，如混凝土泵车、起重机等。
五、总结：柱塞泵是一种重要的液压泵，其工作原理基于柱塞的运动和泵腔的压力变化。
通过合理的结构设计和驱动装置控制，柱塞泵可以在各个领域发挥重要作用，提高工作效率和生产效益。
总之，柱塞泵的工作原理对于理解和应用液压系统具有重要意义。
通过深入研究柱塞泵的结构组成、工作过程和应用领域，可以更好地掌握其工作原理，为实际应用提供有效的指导。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理柱塞泵是一种常用的工业泵，它的工作原理是通过柱塞在泵体内往复运动来实现液体的输送。
下面将详细介绍柱塞泵的工作原理。
1. 泵体结构柱塞泵主要由泵体、柱塞、阀门和驱动装置组成。
泵体是泵的主体部分，通常由金属材料制成，具有良好的耐压性能。
柱塞是泵体内部的活塞，通过与泵体配合的密封结构，实现液体的吸入和排出。
阀门用于控制液体的流动方向，确保液体只能从一侧进入，另一侧排出。
驱动装置通常是电机，通过带动柱塞的往复运动，实现泵的工作。
2. 工作过程柱塞泵的工作过程可以分为吸入过程和排出过程。
（1）吸入过程：当柱塞运动到最低点时，泵体内部形成一个负压区域。
此时，阀门打开，液体通过阀门进入泵体。
随着柱塞的向上运动，泵体内的负压区域逐渐缩小，液体被吸入泵体内。
（2）排出过程：当柱塞运动到最高点时，泵体内部形成一个正压区域。
此时，阀门关闭，液体无法返回。
随着柱塞的向下运动，泵体内的正压区域逐渐增大，液体被推出泵体。
3. 工作特点柱塞泵具有以下几个工作特点：（1）高压力：由于柱塞泵的工作原理，液体在泵体内部受到很大的压力，因此能够输送高压液体。
（2）稳定性好：柱塞泵的往复运动使得液体的流动非常稳定，能够保证液体的输送量和压力的稳定性。
（3）适用范围广：柱塞泵适用于各种不同的液体，包括腐蚀性液体、高粘度液体等。
（4）可调节性强：柱塞泵的输送量和压力可以通过调节柱塞的运动速度和行程来实现。
4. 应用领域柱塞泵在工业领域有广泛的应用，常见的应用领域包括：（1）石油工业：柱塞泵可用于原油输送、注水、压裂等工艺。
（2）化工工业：柱塞泵可用于输送各种化工液体，如酸、碱、溶剂等。
（3）食品工业：柱塞泵可用于输送食品原料、添加剂等。
（4）医药工业：柱塞泵可用于输送药液、制药原料等。
（5）环保工业：柱塞泵可用于废水处理、污水输送等。
总结：柱塞泵通过柱塞的往复运动来实现液体的输送，具有高压力、稳定性好、适用范围广、可调节性强等特点。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理柱塞泵是一种常用的流体输送设备，它通过往复运动的柱塞来实现液体的压送。
柱塞泵主要由柱塞、柱塞杆、柱塞腔、阀门和驱动机构等组成。
下面将详细介绍柱塞泵的工作原理。
1. 压送过程柱塞泵的工作原理是通过柱塞在柱塞腔内的往复运动，改变腔内的容积，从而实现液体的压送。
具体过程如下：（1）柱塞下行：当柱塞向下运动时，柱塞腔内的容积增大，形成负压，使进口阀门打开，液体通过进口阀门进入柱塞腔内；（2）柱塞上行：当柱塞向上运动时，柱塞腔内的容积减小，形成正压，使进口阀门关闭，同时使出口阀门打开，液体被推送出柱塞腔。
2. 阀门控制柱塞泵的阀门控制是保证液体流动方向正确的关键。
普通情况下，柱塞泵采用两个阀门来控制液体的流动，即进口阀门和出口阀门。
（1）进口阀门：进口阀门位于柱塞腔的进口处，用于控制液体的进入。
当柱塞向下运动时，进口阀门打开，液体进入柱塞腔；当柱塞向上运动时，进口阀门关闭，防止液体倒流。
（2）出口阀门：出口阀门位于柱塞腔的出口处，用于控制液体的出去。
当柱塞向上运动时，出口阀门打开，液体被推送出柱塞腔；当柱塞向下运动时，出口阀门关闭，防止液体倒流。
3. 驱动机构柱塞泵的驱动机构通常由电动机、减速器和连杆机构组成。
电动机提供动力，通过减速器将电动机的旋转运动转换为柱塞的往复运动，连杆机构将旋转运动转化为直线运动，使柱塞能够在柱塞腔内往复运动。
4. 应用领域柱塞泵广泛应用于化工、石油、冶金、食品、制药等行业。
它可以输送各种液体，包括高粘度液体、腐蚀性液体和高温液体等。
柱塞泵的输送量和输送压力可以通过调节柱塞的往复运动频率和幅度来控制。
总结：柱塞泵的工作原理是通过柱塞的往复运动来改变腔内容积，从而实现液体的压送。
阀门的开闭控制保证了液体的流动方向正确。
驱动机构提供动力，使柱塞能够在柱塞腔内往复运动。
柱塞泵广泛应用于各个行业，能够输送各种液体，并具有调节输送量和压力的能力。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理
柱塞泵是一种常见的液压泵，其工作原理是通过来回往复运动的柱塞在泵腔内产生压力差，从而实现液体的吸入和压缩输出。
下面将详细介绍柱塞泵的工作原理。
柱塞泵由柱塞、柱塞杆、泵腔、进出液孔、背板和密封装置等组成。
当柱塞运动时，柱塞与柱塞杆之间的密封间隙被动密封，从而实现了液体的吸入和压缩输出。
柱塞泵的工作过程分为四个阶段：吸入阶段、预压阶段、压力提升阶段和排液阶段。
在吸入阶段，柱塞向后运动，形成泵腔内的负压区域，使进液孔打开，液体进入泵腔。
同时，背板上相应的柱塞腔处于排液状态，将排液通道打开，将液体排出。
在预压阶段，柱塞开始向前运动，并将液体紧密密封在泵腔中，防止液体逆流。
此时，进液孔关闭，排液通道也关闭，液体被封存在泵腔中。
在压力提升阶段，柱塞持续向前运动，泵腔内的液体被压缩，形成高压区。
此时，柱塞与柱塞杆之间的密封间隙保持正常工作状态，防止液体泄漏。
在排液阶段，柱塞开始向后运动，泵腔内的液体被挤压至排液通道中，从而实现了液体的排出。
柱塞泵通过不断地往复运动，实现了液体的连续吸入和压缩输出。
柱塞与柱塞杆之间的密封装置起到了关键的作用，确保了液体不泄漏，并且防止了外部杂质进入泵腔。
柱塞泵的工作原理简单、可靠，压力稳定，因此在工业生产和机械设备中得到了广泛应用。
在石油、化工、冶金、船舶和农业等领域，柱塞泵承担着液体输送、压力提升、冷却和润滑等重要任务。
总之，柱塞泵通过柱塞在泵腔内来回运动，通过吸入和压缩液体实现了连续的液体输送。
其工作原理简单，但在实际应用中发挥着重要作用，是一种非常常见的液压泵类型。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理引言概述：柱塞泵是一种常用的液压泵，广泛应用于工业领域。
它通过柱塞的往复运动来实现液体的输送。
本文将详细介绍柱塞泵的工作原理，包括其结构、工作过程以及应用。
正文内容：1. 柱塞泵的结构1.1 柱塞泵由柱塞、柱塞杆、泵体和阀门组成。
1.2 柱塞通过柱塞杆与泵体连接，形成一个密闭的腔体。
1.3 泵体内设有进、出口阀门，控制液体的流动方向。
2. 柱塞泵的工作过程2.1 进行吸液过程2.1.1 柱塞向后运动，腔体内形成负压。
2.1.2 进口阀门打开，液体被吸入腔体。
2.2 进行压液过程2.2.1 柱塞向前运动，腔体内形成正压。
2.2.2 出口阀门打开，液体被推出腔体。
2.3 循环进行吸液和压液过程，实现液体的连续输送。
3. 柱塞泵的优势3.1 高压力输出能力3.1.1 柱塞泵能够提供较高的压力输出，适合于高压液体输送。
3.1.2 可以满足工业生产中对压力的需求。
3.2 精确控制液体流量3.2.1 由于柱塞泵的往复运动，液体流量可精确控制。
3.2.2 可根据需求调整柱塞的运动速度和行程，实现流量的精确调节。
3.3 适合于各种液体3.3.1 柱塞泵适合于各种液体，包括高粘度液体和腐蚀性液体。
3.3.2 具有较好的适应性，可满足不同工况下的需求。
4. 柱塞泵的应用领域4.1 工业领域4.1.1 柱塞泵广泛应用于石油、化工、冶金等行业。
4.1.2 用于输送各种液体、压力测试等工艺。
4.2 农业领域4.2.1 柱塞泵可用于农田灌溉、农药喷洒等农业工作。
4.2.2 提高了农业生产效率和水资源的利用率。
4.3 汽车工业4.3.1 柱塞泵被广泛应用于汽车液压系统。
4.3.2 用于操控转向、制动等关键部件。
总结：柱塞泵通过柱塞的往复运动实现液体的输送。
其结构包括柱塞、柱塞杆、泵体和阀门。
工作过程包括吸液和压液过程，通过循环实现连续输送。
柱塞泵具有高压力输出能力、精确控制液体流量和适合于各种液体的优势。
广泛应用于工业、农业和汽车工业等领域。
柱塞泵的工作原理
柱塞泵的工作原理柱塞泵是一种常用的工业泵，它通过柱塞的往复运动来实现液体的输送。
柱塞泵主要由柱塞、缸体、阀门和驱动装置等组成。
下面将详细介绍柱塞泵的工作原理。
1. 工作原理概述柱塞泵的工作原理基于柱塞在缸体内的往复运动。
当柱塞向前运动时，缸体内的容积减小，产生一定的压力，使液体通过进口阀门进入缸体；当柱塞向后运动时，缸体内的容积增大，产生负压，使液体通过出口阀门排出。
通过不断往复运动，柱塞泵可以实现液体的连续输送。
2. 柱塞和缸体柱塞是柱塞泵的核心部件，它通常由金属材料制成，具有良好的耐磨性和密封性能。
柱塞与缸体之间的间隙非常小，以确保液体不能从间隙中泄漏。
缸体通常由铸铁或不锈钢制成，具有足够的强度和耐腐蚀性。
3. 阀门柱塞泵通常配备进口阀门和出口阀门，用于控制液体的进出。
进口阀门在柱塞向后运动时打开，允许液体进入缸体；出口阀门在柱塞向前运动时打开，允许液体排出。
阀门通常由金属或橡胶制成，具有良好的密封性能。
4. 驱动装置柱塞泵的驱动装置通常是一个电动机或发动机，通过连杆和曲轴将旋转运动转化为柱塞的往复运动。
驱动装置的转速和柱塞的往复频率决定了柱塞泵的输送能力。
5. 工作过程柱塞泵的工作过程可以分为吸入过程和排出过程。
在吸入过程中，柱塞向后运动，缸体内的容积增大，形成负压，进口阀门打开，液体被吸入缸体；在排出过程中，柱塞向前运动，缸体内的容积减小，形成一定的压力，出口阀门打开，液体被排出。
6. 应用领域柱塞泵广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。
它可以输送各种液体，包括腐蚀性液体、高粘度液体和高温液体等。
柱塞泵的工作原理可靠，输送压力稳定，适用于长距离输送和高压输送。
总结：柱塞泵通过柱塞的往复运动实现液体的输送。
其工作原理简单明了，主要包括柱塞和缸体、阀门和驱动装置等部件。
柱塞泵的工作过程包括吸入过程和排出过程，通过不断往复运动实现液体的连续输送。
柱塞泵广泛应用于各个行业，具有可靠的工作原理和稳定的输送能力。
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2000型五缸柱塞泵液力端工作机理柱塞泵液力学的主要任务是研究被泵送液体在液力端内的流动规律和应用这些规律来指导泵的设计和使用。
由于液力端内流道形状复杂和液体的特殊（非牛顿）性质，目前的研究方法是在分析归纳实验结果的基础上进行可能的理论分析和计算。
柱塞泵液力端的主要特点有：1）流量是脉动的。
2）平均流量是恒定的，理论上其大小只取决于泵的结构参数，而与出口压力无关。
3）泵的压力取决于管路特性，与流量无关，对输送介质有较强的适应性。
4）有良好的自吸能力。
5）在出口压力很高而流量又很小时，往复泵是唯一的选择，其不仅能满足性能需要，而且效率也较高。
图3.1 曲柄连杆机构中的柱塞运动示意图泵头体是液力端的主要承压件，而泵头体内形状结构复杂，泵头体在高压流体冲蚀作用下产生较大应力，致使泵头体损坏。
本节主要分析了泵头体内压力随着泵阀开启关闭的变化，针对应力最大值及其发生时刻和位置，改变结构或者优化相关参数，以改善其工作性能。
泵阀作为液力端关键零部件之一，其使用状况直接决定了泵的使用效率。
泵阀不但要有足够的使用寿命，而且其关闭的时滞直接反应了泵的容积效率的大小。
本节主要通过优化弹簧刚度C和阀的质量m，减小时滞来提高整个泵容积效率，使泵的工作性能得到改善。
为了达到改善泵工作性能的目的，得出如下技术路线：图3.2 本节技术路线框图3.1液力端泵头体及泵阀概述3.1.1对泵阀的基本要求（1）泵阀应能及时启闭，使泵具有较高的容积效率。
因而阀板落座滞后角不能太大。
目前往复泵自动阀阀板落座滞后角多数在5°左右，大于10°的则比较少。
（2）在规定的寿命期限内阀板与阀座的接触面不能发生强烈破坏。
在设计泵阀结构时，应保证封严可靠，下落时撞击小，上下运动要有导向，阀盘要准确落于阀座之上，以保证密封。
（3）泵阀应该能稳定工作。
泵阀的工作环境随时有可能发生变化，阀板在运动过程中也必然要受到一些干扰力的作用。
稳定工作就是要求泵阀对环境的少许变化不要太敏感，阀板在每一次干扰力消失以后能够迅速恢复正常运动状态，以防各次干扰的作用累计起来使阀板的落座运动参数有过大的变化。
（4）阀的水力阻力损失要小。
这一要求与上述三项要求是相矛盾的。
在泵阀设计中一般应在保证前三项要求的情况下尽量顾及这项要求。
阀板质量与弹簧刚度应尽量小就是为了调整这些相互矛盾的要求。
另外，为了便于制造和维修，排出阀和吸入阀采用相同结构。
阀盘和阀座都是易损件，应便于拆卸、安装，而且尽量做到易损坏部分能重复使用。
3.1.2液力端泵头体结构形式的选择柱塞式往复泵的液力端包括泵头体(阀箱)、柱塞及其密封、吸入盖和排出盖总成、吸入和排出总管等组成。
其作用是吸入低压液体，通过柱塞的作用，变机械能为液压能，排出高压，实现液体的循环。
卧式单作用柱塞泵按吸入阀、排出阀的布置型式，通过特性和结构特征可分为：直通式液力端、直角式液力端和阶梯式液力端，如图3.3所示。
图3.3 卧式单作用柱塞泵液力端分类示意图（1）直通式液力端直通式液力端吸入阀和排出阀的中心轴线均在同一轴线上，结构如图3.3(a)所示。
这种泵头的液力端结构紧凑，尺寸小，泵腔内相贯线相对少，重量较轻，缸内余隙流道长度短，有利于自吸，但更换吸入阀座时，必须拆除上方的排出阀，采用带筋阀座时，还要先取出排出阀座，检修比较困难。
（2）直角式液力端直角式液力端的吸入阀轴线与排出阀轴线垂直，如图3.3(b)所示。
其吸入阀和排出阀可以分别拆装和更换，使用和维护较为方便。
又取消了吸入室，使泵头结构紧凑，内部余隙容积减小，重量减轻，柱塞可方便地从吸入阀处拆装。
直角式泵头的不足之处是更换吸入阀时需卸下吸入液缸及弯管，泥浆漏失相对多一些。
（3）阶梯式液力端阶梯式液力端的吸入阀和排出阀轴线相互平行，如图3.3(c)所示。
这种泵头的优点是吸入阀可以单独拆卸，检修和维护方便，泥浆漏失少，适合要求经常更换泵阀的场合。
但是这种液力端的结构不紧凑，泵内余隙流道长，泵头重量大，自吸能力较差，容积效率低。
综合考虑各泵头体的优缺点，直通式泵头结构设计较好，结构简单，拆装方便，在高压钻井时，还减少了承受高压作用区的内径，大大降低了泵头液缸内部应力，可以提高泵头的使用寿命。
3.1.3保障泵正常吸入的条件一 管路中液体流动的特点液体在管内流动时，存在两种情况，一种是：液体的流动速度和压力只与空间位置有关，与时间无关，这种液流称为稳定流。
实际液体的稳定流的能量方程为212222211122-+++=++h g V P Z g V P Z γγ （3-1）式中h 1-2——液体由1-1断面流到2-2断面过程中的流阻损失。
另一种情况是：液体的流动速度和压力不仅随位置改变，也随时间改变，即有加速度存在。
这种液流称为不稳定流。
由动力学可知，凡具有一定质量的物体，运动过程中有加速度，则必然产生惯性力。
当液体作加速运动时，惯性力与流动方向相反，阻碍液体加速，为使液体加速，就需要消耗液体的能量，即惯性力做负功。
当液流作减速运动时，惯性力与流动方向相同，阻碍液体减速，惯性力做正功，使液体能量增加。
假定单位重量液体由于惯性所消耗或得到的能量为h 惯，简称惯性水头，则根据能量平衡关系，可以得到实际液体不稳定流的能量方程式，即惯h h g u P Z g u P Z ++++=++-212222211122γγ （3-2）当液体做加速运动时，上式中h 惯为正，作减速运动时，h 惯为负。
一般情况下，液体的不稳定流动并不是用简单的数学方法能够解决的，但对于等直径的直管或曲率半径很大的等直径管，流速u 与位置无关，仅随时间t 而变，因而其加速度a 可用du ／dt 表示。
如单位时间通过管路断面的流量为Q ，则单位时间内通过的液体质量为ρQ （ρ为液体的密度）。
由动力学定律可知，液体惯性力dt du Q ma F ρ== （3-3） 在惯性力F 作用下的液体每运动一个距离dl ，就要作功，其值为dl dt du Q Fdl dw ρ== （3-4）在dl 距离内，单位重量液体克服惯性所做的功，即惯性水头，为dl dt du g dl dt du Qg Q Q dh 1dw =••==ρργ惯 （3-5）如液体移动的距离为管长l ，单位重量液体所做的功，即总惯性水头，为dt du g l dl dt du g h l ⎰==01惯 （3-6）在等直径管中，断面f 为常数,液流速度为f Q u = （3-7）则式(3-6)也可写成dt dQ gf l h =惯 （3-8）泵工作时，柱塞运动速度是按一定规律变化的，与之相联系着的管路中的液体受活塞运动规律的支配，也是变化的，同样存在加速和减速的过程，存在着惯性水头的影响，使液体压力发生波动。
因而往复泵液缸及其管线中的液体也是属于不稳定流动状态。
二 柱塞泵吸入过程中液缸内压力的变化规律往复泵之所以能吸入液体，是由于活塞在液缸内抽吸，使其压力低于吸水池波面的压力，液体在压力差作用下进入液缸。
所以，了解该缸内的压力变化规律，对于保证往复泵的正常吸入条件，以及排除往复泵因吸水不良而产生的种种故障有重要意义。
为此，先从能量平衡的观点，找出吸入池内和液缸内液体的能量平衡关系。
图3.4 泵的吸入管线示意图图3.4是泵的吸入管线示意图。
吸水池液面为1-1断面，由于液池很大，吸入过程中液面的变化速度可视为0，即比动能为0；取该面为基准面，即液体的比位能为0；在此图中吸水池是敞开的，其液面上的压力为大气压力P a ，即比压能为P a ／。
所以在1—1断面上，液体的总比能为γaP E =-11 （3-9）在活塞端2-2处，液体与活塞一起运动，速度为u ，比动能为g2u 2；比位能为断面2-2(按其中线位置)与1-1之高差Z 0；设缸内绝对压力为P 吸，比压能为P吸/。
断面2-2处液体的总比能为γ吸P Z E ++=-0222g 2u （3-10）E 1-1与E 2-2显然并不相等，因为液体由断面1-1移到断面2-2的过程中，要克服吸入管路中的阻力(沿程阻力和局部阻力)所消耗的能量h 阻，以及为克服吸入阀的阻力和惯性消耗的能量K 阻及K 惯。
同时还应考虑液流的惯性水头h 惯。
在上述基础上，可以写出断面1-1及2-2的能量平衡方程式E 1-1＝E 2-2 + h 阻 + h 惯 + K 阻 + K 惯（3-11）即)2Z (20a 阻惯阻惯吸K K h h g u P P ++++++≥γγ （3-12） 由式(3-12)看出，液缸内吸入压力P 吸的大小取决于多种因素，下面就这些因素逐项进行分析：（1） 泵的安装环境对于一定的液体与泵的安装方案，γ与Z 0均为常数。
大气压力Pa 随所在地区的海拔高度及气温的不同，稍有变化，但对一定的地区及气温，同样为常数(表3.1)。
液缸内液体的速度，取决于活塞速度ϕωsin r u =，或)2sin 2(sin ϕλϕω±=r u 。
表3.1 海拔高度和大气压力的关系 海拔（m ） 0 100 200 300 400 500 600 800 1000 1500 2000 2500 γt P 水柱高 10.3 10.2 10.1 9.9 9.8 9.7 9.6 9.4 9.2 8.6 8.1 7.6 泥浆柱高8.6 8.5 8.4 8.2 8.1 8.1 8.0 7.8 7.7 7.2 6.8 6.3（2）吸入阀的阻力损失及惯性水头关于吸入阀的阻力损失及惯性水头的计算，在讨论泵阀工作理论时再详细介绍，它们可以分别按下列公式计算γ阀阻f K G K += （3-13）γω22座惯gf rF G K =cos （3-14） 式中G ——阀盘重量，公斤；阀f ——阀盘断面积，米2或厘米2；座f ——阀座流道面积，米2或厘米2； R ——吸入阀弹簧力。
（3）吸入管内液流阻力损失 吸入管内液流阻力损失h 阻，包括管路沿程阻力损失和局部阻力（弯头、三通、滤网等)损失。
在吸入管截面积不变的情况下g u D L h 22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑ξλ吸吸阻 （3-15）式中 ——吸入管路中沿程摩阻系数；∑ξ——各项局部阻力系数之和；L 吸——吸入管长度；D 吸——吸入管直径；u ——吸入管内液流速度；（4） 压力损失的组成当吸入管截面积相同时，液体惯性水头h 惯可按下式求得吸吸惯f L g rF h 2ω= （3-16）将以上计算损失的各项公式带入式（3-12），就可以求得所需要的最小吸入压头：)22(P P 222220a γξλγωωγγ阀吸吸座吸吸吸f K Gg u D L gf rF G f L g rF g u H ++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++++≥∑（3-17） 应该说明，式(3-17)是在下述条件下得出的：第一，设吸入管为同一直径，当吸入管为不同直径的管段组成时，应分段进行计算，这时，上述公式中的l 吸、d 吸、f 吸为各相应管段的长度、直径及截面，h 阻为各段阻力损失之和。