2.7离心泵装置的总扬程
6水泵与水泵站9.23(水泵运行工况及工况调节)2.7
将模型泵的Hm＝1m，Qm＝0.075m3／s代入
ns
3.65n Q H
3 4
注：(1)Q和H是指水泵最高效率时的流量和扬程，也即
水泵的设计工况点。 (2)比转数ns是根据所抽升液体的容重γ＝1000kg／m3 时得出的。 (3)Q和H是指单吸、单级泵的流量和扬程。 (4)比转数不是无因次数，它的单位是“r／min”。
H
(Q-H)
(Q-H)Ⅰ
Ⅱ
(Q-H)'Ⅰ+ E
Ⅱ
Ⅰ’ Ⅱ’ HⅡ Ⅱ’’ Ⅰ’’ QⅠ
Q-ΣHBD
QⅡ
ΣH
Q-ΣHAB Q-ΣHBC
Q
4、如果两台同型号并联工作的水泵，其中一 台为调速泵，另一台是定速泵。
在调速运行中可能会遇到两类问题： (1) 调速泵的转速n1与定速泵的转速n2均为已知，试 求二台并联运行时的工况点。其工况点的求解可按不 同型号的2台水泵在相同水位下的并联工作所述求得。
2.7 离心泵装置定速运行工况
2.7工况点
水泵瞬时工况点：水泵运行时，某一瞬时的 出水流量、扬程、轴功率、效率及吸上真空高度 等称水泵瞬时工况点。 决定离心泵装臵工况点的因素 （1）水泵本身型号； （2）水泵实际转速； （3）管路系统及边界条件。
泵所在的管路状况1
以图所示的输送系统分析，两液面恒定管道 直径不变。则提升液体时，泵所需提供的扬 程：（列柏努利方程）
He=△Z+ △P/ ρg + △u2/2g+∑hf 用管道中水头损失及扬升液体高度计算时： ( H=Hst+ ∑h ) 由于∑hf =SQ2， 上式可化成: He =K+ SQ2
离心水泵的特性曲线(2.6 黑白)
水泵的理论性能曲线
Η N η =100%
Q～ N Q～ H
Q
水泵的实际性能曲线
泵实际性能曲线考虑三项损失：
分别是：机械损失、水力损失、容积损失 一、水力损失：
水通过流道流动产生摩擦阻力损失+进口撞击损 失。 ∑Δ H＝Δ h1+Δ h2 那么扣除水力损失，泵实际扬程减小： H＝HT－∑Δ H 水力效率：η h＝H/HT＝(HT－∑Δ H)/HT
12SH-6型泵性能表
水泵 型号 流量Q 转 扬 程 速 H (m) n (r/min) 98 90 82 1450 功 率 P (KW) 轴功 率 213 250 279 300 配套 功率 效 率 (%) 74 77 75 允许 吸上 真空 度(m) 5.4 4.5 3.5 540 847 叶轮 直径D (mm) 重 量 ( kg)
m3/s
12SH-6 590 792 936
L/s
164 220 260
离心泵的通用性能曲线
离心泵的通用性能曲线:
水泵在不同转速下的性能曲线用同一 个比例尺，绘在同一坐标内而得到的 性能曲线。 H=KQ2 （第八节 调速工况介绍） （相似工况抛物线、又是等效率工况 点）
离心泵的通用性能曲线图
水力损失图示：
HT ∑Δ H=Δ h1+Δ h2
Δ h1 Δ h2
QT
二、Байду номын сангаас积损失：高压、低压区之间；运动件和固定件之间； 缝隙泄漏取决于密封性能及缝隙形状。
Δ
q---泄漏流量。 容积效率：η v＝(QT－Δ q)/QT＝Q/QT
三、机械损失： Δ Nm＝Δ N1＋Δ N2 ①轴承、轴封摩擦损失：压盖装紧后，损失增大。
水泵与水泵站2-3修改解答
3、离心泵装置管道特性曲线
局部水头损失:
水流流经管件、阀门时，由于其边界条件的突然变化，或水流
方向的改变，使水流形态发生剧烈变化而引起的局部能量损失。
hj
v2 2g
——管路中局部水头损失之和，ζ值与管件、阀门的类型 有关；
v ——水流通过有关管件、阀门的计算流速，m/s。
给排水手册第1册 常用资料（P558）
§2.5 离心泵装置的总扬程
离心泵装置总扬程基本计算方法：
1.进口真空表和出口压力表表示
H Hd H v (校核）
2.扬升液体的静扬程和水头损失表示
H HST h（设计）
H ST
（Z3
p3
g
）
(
Z1
p1 )
g
§2.5 离心泵装置的总扬程
§2.5.4 自灌式泵装置的总扬程计算
H H ST h H ST hs hd
32 0.361 4.88 37.24
铸铁管水力计算表
局部水力系数
§2.5 离心泵装置的总扬程
作业： 教科书P108～109 习题3，5，6
H=Hv+Hd”与“H=HST+Σh”中各符号的含义是什么？ 在实际工作中，这两个公式各有什么用途？
岸边式取水泵房，根据已知条 件求水泵扬程。
已知：流量，Q=120 l/s
管路长度，吸水管 l1=20m ， 压水管 l2=300m
管径，吸水管 Ds=350mm，压 水管 Dd=300mm
标高，吸水井水面58.00m，泵 轴60.00m ，水厂混合池水面 90.00m。 管件，吸水进口采用无底阀的 滤水网，90°弯头一个，
离心泵如何计算扬程和流量？
离心泵如何计算扬程和流量？泵的特性曲线：1、Q-H：曲线是一条不规则的曲线，扬程随流量的增大而下降。
2、Q-η：曲线上有个最高点，即离心泵的最高效率点。
是水泵最经济工作的一个点，在该点左右的一范围内（一般不低于最高效率点的10%左右）都是属于效率较高的区域，在水泵选形时，应使泵站设计所要求的流量和扬程能落在高效率段的范围内。
3、Q-N：曲线上不同的位置表示泵在不同流量时的轴功率值。
在选择与水泵配套的电机输出功率时，必须根据水泵的工作情况选择比水泵轴功率稍大的功率，以免在实际运行中，出现小机拖大泵使电机过载、烧毁等事故，同时也避免配过大功率的电机，使电机的容量不能充分利用，从而降低电机的效率和功率因素。
4、水泵特性曲线与水泵所输送的黏度有关，黏度愈大，泵体内的能量损失愈大，水泵的扬程、流量都要小，效率要下降，而轴功率也随之增大。
泵的运行状态泵的状态参数泵的基本参数泵的状态参数水泵并联工作具有的特点一、输水干管中的总流量等于各台水泵工作流量之和。
二、可以通过开停水泵的台数来调节所需要的流量，以适应用水量的变化。
达到节能供水的目的。
三、提高了供水的安全性和调整的灵活性。
四、由流量扬程曲线图看出，两台水泵并联工作时的总流量并不等于单台泵工作时流量的两倍。
管路特性曲线越陡，增加的流量越少。
根据工作中总结：两台泵并联时流量减少5%—10%，三台泵并联时流量减少20%左右。
五、水泵并联工作不仅能增加流量，扬程也有少量增加。
六、一台水泵单独工作时的功率要远远大于并联工作时单台泵的功率，所以选配电动机时应根据一台水泵单独工作时的功率来进行选择。
一、空调闭式水系统的扬程计算公式（对闭式水系统）：∑△h=Hf+Hd+HmHf、Hd——水系统沿程阻力和局部阻力损失Pa。
Hm——设备阻力损失Pa。
二、冷冻水泵扬程估算方法：这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。
1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。
离心泵的特性曲线要点
二、流量与轴功率曲线
离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的 特点。 当流量为零时（闸阀关闭），轴功率最小。因此，为便 于离心泵的启动和防止动力机超载，启动时，应将出水 管路上的闸阀关闭，启动后，再将闸阀逐渐打开，即水 泵的闭阀启动。 轴流泵与离心泵相反。
三、流量效率曲线
效率曲线为从最高点向两侧下降的变化趋势。 四、流量与允许吸上真空度曲线 离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降的曲线。 而离心泵流量与汽蚀余量(HSV或Δ h)曲线是一条上升的 曲线。不同转速下的性能曲线用 同一个比例尺，绘在同一坐标内而得到的性能曲线。
H=KQ2 （相似工况抛物线或等效率线）
离心泵的通用性能曲线图
水泵的系列型谱图
离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列
泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图 内，即成为水泵的综合性能曲线图（水泵的系列型谱 图）。 这不仅扩大该泵的适用范围，而且在选用水泵使需要的 工作点落在该区域内，则所选定的水泵型号是经济合理 的。
第六节 离心泵的特性曲线
水泵的性能参数，标志着水泵的性能。水泵各个性能参数之 间的关系和变化规律，可以用一组性能曲线来表达。对每一 台水泵而言，当水泵的转速一定时，通过试验的方法，可以 绘制出相应的一组性能曲线，即水泵的基本性能曲线。
一般以流量Q为横坐标，，用扬程H、功率N、效率η 和允许
吸上真空度Hs为纵坐标，绘Q～H、Q～N、Q～η 、Q～ Hs 曲线。
一、流量和扬程曲线
结论： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，
扬程H逐渐减少。相应与效率最高值的点的参数，即水泵 铭牌上所列的各数据。水泵的高效段（不低于最高效率 点10%左右）
(完整版)泵与泵站-配套习题答案
《水泵及水泵站》配套习题答案一、填空题1. 离心泵、混流泵、轴流泵2. 效率3. 流量4. 有效、轴5. 真空表、压力表6. 几何、运动7. 效率8. 叶轮、特性曲线9. 流量、扬程、变化规律10. 不漏气、不积气、不吸气11. 叶轮、泵轴；泵壳、泵座；轴封装置、减漏环、轴承座12. 外径、转速13. 几何、运动14. 取水、送水、加压、循环15. 吸音、消音、隔音、隔振16. 叶轮、旋转17. 高、低18. 单吸、对称19. 最大吸上20. 闭、开21. 开、有22. 可靠性、三23. 变极调速、变频调速；24. kgf·m/s、kw、HP25. 真空泵、水射器；26. 合建、分建；27. n s、共性28. 正比、半径、转速29. 径向、轴流泵、轴向与径向合成30. 离心泵、轴流泵、混流泵31. 单级双吸卧式离心泵、水泵吸水口直径（in）、比转速为28032. 改变电动机的转速；电机转速不变，通过中间偶合器变速33. 运动部分、固定部分、交接部分；34. 调速、削切叶轮、串并联水泵；35. 3.65nQ1/2/H3/436. Q1/Q2=n1/n2；H1/H2=（n1/n2）2；N1/N2=（n1/n2）3；Q1/Q2=D1/D2；H1/H2=（D1/D2）2；N1/N2=（D1/D2）3；37. 叶片式、容积式、其他；38. 扬程、流量、轴功率、效率、转速、允许吸上真空高度或气蚀余量；39. 过流、一定比例40. 局部泵站、中途泵站、终点泵站；41. 轴承座、减漏环、轴封装置；42. 叶片形状、质量力、方向；43. 减漏、承磨；44. 泵壳、泵轴、泵座、叶轮、填料盒、减漏环、联轴器、轴承座、轴向力平衡措施45. H T=(u2c2cosα2-u1c1cosα1)/g，牵连速度u2与绝对速度c2的46. ηh（水力效率）、ηv（容积效率）、ηm（机械效率）47. 参与并联工作的各台水泵总出水量等于在相同扬程下，各台水泵出水量之和。
泵与泵站复习资料
泵于泵站复习：一.概述内容：1.泵与风机：1）泵：输送液体的机械（水、油）；2）风机：输送气体的机械（空气、烟气、煤粉/空气混合物）；3）泵与风机都是提高机械能的设备；4）泵与风机区别的缘故是因为气体和液体的密度和压缩性有显然的不同2.泵的作用：从低处输送到高处，从低压送至高压，沿管道送至较远的地方；为达到此目的，必须对流体参加外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。
3.表压和真空度：e.g.某台离心泵进、出口压力表读数分离为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。
若当地大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为若干（以法定单位表示）？解泵进口绝对压力P1=760-220=540mmHg=7.2*104Pa泵出口绝对压力P2=1.7+1.033=2.733kgf/cm2=2.68*105Pa其中kgf表示千克力，1kgf=9.8N;1mmHg=0.133kpa第 1 页/共7 页4.伯努利方程1），适用于不可压缩非粘性的流体。
Gz为单位质量液体所具有的位能p/ρ为单位质量液体所具有的静压能因质量为m、速度为u的流体所具有的动能为mu2/2，u2/2为单位质量流体所具有的动能作用：分析和解决流体输送有关的问题，用于液体流动过程中流量的测定，以及调节阀流通能力的计算2）按照伯努利方程可以知道，倘若想从下向上送水，倘若不开泵，得到上面的流速不存在，因此表明，泵是流体输送机械，能够对流体做功，提供能量第一节：水泵与水泵站1.环境工程给排水主要包括：给水输送、污水排放、单元设备进水、冲洗2.泵：是输送液体或使液体增压的机械。
它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增强。
3.泵在各个部门的应用。
异常耗电4.泵站；由形式和规格不同的多个泵单元组成的有机枢纽5.市政给排水：取水泵站：一级；输送至用户：二级泵站6.泵是生产设备中主要能源消耗者（95—98%）——所以合理设置是降低能源消耗的主要途径7.发展趋势：大型化容量化；高扬程化高速化；系列化，通用化，标准化——三化8.泵的分类：按驱动主意分：电动泵和水轮泵等；按结构可分：单级泵和多级泵；按用途可分：锅炉给水泵和计量泵等；按输送液体的性质可分：水泵、油泵和泥浆泵等。
离心泵的工作原理及主要部件性能参数
离心泵的工作原理及主要部件性能参数离心泵是一种常见的工业设备，广泛应用于水处理、化工、石油、能源等领域。
它通过离心力将液体从低压区域输送到高压区域，实现液体的输送和增压。
下面将详细介绍离心泵的工作原理和主要部件的性能参数。
一、离心泵的工作原理离心泵的工作原理基于离心力的作用。
当电机驱动叶轮高速旋转时，液体被吸入泵的中心，并沿着叶轮的叶片被甩离。
这个过程中，液体受到离心力的作用，从而产生压力，推动液体流动。
离心泵通常由进口、叶轮、出口和密封装置等部件组成。
1. 进口：进口是离心泵的入口，用于吸入液体。
进口通常具有一定的尺寸和形状，以确保液体能够顺利进入泵体。
2. 叶轮：叶轮是离心泵的核心部件，也是产生离心力的关键。
叶轮通常由多个叶片组成，当电机驱动叶轮旋转时，液体被甩离叶轮，产生离心力。
3. 出口：出口是离心泵的出口，用于将液体排出。
出口通常具有一定的尺寸和形状，以确保液体能够顺利流出泵体。
4. 密封装置：密封装置用于防止液体泄漏。
常见的密封装置包括填料密封和机械密封。
填料密封通过填充密封材料来实现密封，而机械密封则通过机械装置来实现密封。
二、离心泵的主要部件性能参数离心泵的性能参数对于选择合适的泵型和使用情况非常重要。
以下是离心泵的主要部件性能参数的详细介绍：1. 流量：流量是指单位时间内通过泵的液体体积。
它通常以立方米每小时（m³/h）或加仑每分钟（GPM）为单位。
流量的大小决定了泵的输送能力，对于不同的应用场景，需要选择适当的流量。
2. 扬程：扬程是指液体从进口到出口所需的总能量。
它通常以米（m）或英尺（ft）为单位。
扬程的大小决定了泵的输送距离和输送高度，对于不同的应用场景，需要选择适当的扬程。
3. 功率：功率是指泵所需的能量。
它通常以千瓦（kW）或马力（HP）为单位。
功率的大小决定了泵的能耗和驱动能力，对于不同的应用场景，需要选择适当的功率。
4. 效率：效率是指泵的能量转化效率。
泵与泵站2.7
五、数解法求离心泵装置的工况点
抛物线法：H=HX－SXQ2 故参数估计 SX=（H1 －H2）/（Q22 －Q12）
水泵特性曲线方程为：H=HX－SXQ2 管道特性曲线方程为： H=HST+ ∑SQ2 解得： Q= [（HX － HST）/（SX+ ∑S）]1/2
HX=H1+SXQ12
三、 图解法求离心泵装置的工况点：
分析：在K点时，泵供给水的总比能HK1﹥管 道的要求总比能HK2，供﹥求，能量富裕△h值 以动能形式使水流加速，流量加大，使水泵工 况K向M点移动。 在D点时， D点泵供给水的比能 HD1﹤管道的要求总比能HD2供﹤求，差值 （HD2－HD1）使管道中水流能量不足，速度 减缓，工况点D向M移动至M为止。
影响工况的因素
A、水泵的型号 B、运作实际转速 C、配水管路系统及送水位置及其变动
一、 管道系统特性曲线
——水流通过管道一定存在水头损失： ∑ h= ∑ hf+ ∑ hl 沿程损失=摩阻损失+局部损失 计算方法：①水力坡降法： ∑ hf = ∑i l ②比阻法： ∑ hf =∑Aksl Qi2
' = ∑h ' k=SQK2
二、 图解法求水箱出流的工况点
——K´即为该水箱出流的工况点。其流量为 Q´K=QK水箱所提供的总比能全部消耗的情况也 表示水箱能够提供的总比能与管道所消耗 的总比 能相等的那个平衡点(K')。 ——折引法是将高位水箱的工作能量扣除了管道 的水头损失后，把它折引到低位水箱的位置上来 了。
——总结：如果水泵装置在M点工作时，管道上的所有闸阀是全开着的， 那么M点就称为该装置的极限工况点，也就是说：在这个装置中，要保证 水泵的静扬程HST时，管道中通过的最大流量为QM。 ——在工程中，总是希望水泵装置的工况点，能够经常落在该 水泵设计参 数上（设计工况附近）这样水泵的工作效率最高，最经济，参见Q－ŋ曲线。
离心泵功率计算工公
水泵轴功率计算公式这是离心泵的：流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米P=2.73HQ/η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的ρ=1000Kg/m3,g=9.8比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg=Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg=9.8牛顿*m/3600秒=牛顿*m/367秒=瓦/367上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了.渣浆泵轴功率计算公式流量Q M3/H扬程H 米H2O效率n %渣浆密度A KG/M3轴功率N KWN=H*Q*A*g/(n*3600)电机功率还要考虑传动效率和安全系数。
一般直联取1，皮带取0.96，安全系数1.2泵的效率及其计算公式指泵的有效功率和轴功率之比。
η=Pe/P泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。
有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW）ρ：泵输送液体的密度（kg/m3）γ：泵输送液体的重度γ=ρg （N/ m3）g：重力加速度（m/s）质量流量Qm=ρQ (t/h 或kg/s)水泵知识介绍1、什么叫泵答：通常把提升液体，输送液体或使液体增加压力，即把原动力机的机械能变为液体能量的机器统称为泵。
2、泵的分类？答：泵的用途各不相同，根据作用原理可分为三大类：1、容积泵2、叶片泵3、其他类型泵3、容积泵的工作原理？举例？答：利用工作容积周期性变化来输送液体。
例如：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、滑板泵、螺杆泵等。
4、叶片泵的工作原理？举例？答：利用叶片的液体相互作用来输送液体。
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H H d H v H ss H sd hs hd
H H ST h
思考：
对于公式
H H ST h
有没有简便的 方法进行公式 推导？
注：本节中所介绍的求水泵扬程公式，对 于其它各种布置形式的水泵装置也都适用， 包括自灌式。 自灌式水泵的公式推求
H Hd Hd ' H H ST h
Hv ： 以水柱高度表示的真空表读数（m）
Hd
H Hd Hv
pd pv
Hv
（2）公式推导:
2 v2 p1 v12 H z2 ( z1 ) 2g 2g
p2
2 p2 p1 v2 v12 H ( z2 z1 ) 2g
p1 pa pv
2 a
pa p1 0.00110 Pa
6
p2 p1 p2 pa pa p1 H 2.143m g g
2.5.3水泵装置的设计扬程
（1）基本计算公式:
H H ST h
HST：水泵的静扬程（mH2O） Σh：水泵装置管路中水头损失之 总和（mH2O）
（2）公式推导:
2 v0 p1 v12 z0 ( z1 ) hs 2g 2g
p0
z v12 0 H ss Hv hs 2 2g v12 z H v H ss hs 2g 2
同理：
2 v2 z H d H sd hd 2 Hv 2 v2 v12 H Hd Hv Z 2g
H Hd Hv
例
水泵出口的压力表读数为0.02MPa，进 口的真空表读数为0.001MPa。求此时水 泵的扬程H。 解： p p 0.02 106 Pa
§ 2.7 离心泵装置的总扬程
离心泵装置
水泵配上管路及一切附件后的“系统”
水泵的总扬程基本计算方法：
（1）进出口压力表表示（工作） （2）用扬升液体高度和水头损失表示（设计）
消除拍门 反复撞击 的冲击力
2.7.1 水泵装置的工作扬程
（1）基本计算公式
Hd ： 以水柱高度表示的压力表读数（m）
思考题2
现有一台离心泵装置如图。试证：该离心泵装置的扬程公式应为 ： 2
v3 H H ST h 2g
课后作业
P72-73 11、12、15
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。
注：i1=0.0065,
i2 =0.0148 ； 吸水进口采用滤水网，90弯头一 个， DN=350*300mm渐缩管一个； 吸水管局部损失系数，进口 1=2 ，90°弯头2=0.59，渐缩 管3=0.17 。 压水管按长管计， 局部水头损失占沿程10%。
2
4Q v2 4.62m / s 2 d 2
v1 v2 h j ( 1 2 ) 3 0.2304m 2g 2g
2
2
压水管：
4Q v2 4.62m / s 2 d 2 l 2 v2 hf 4.62m d2 2g h j 0.2h f 0.462m
2
水泵扬程：
H H ST hw 90 58 0.1354 0.2304 4.62 0.462 37.4478m
思考 题1 如图所示水泵装置。水泵从一个密闭水箱抽水
，输入另一个密闭水箱，水箱中的水面与泵轴 齐平，试问：
•该水泵装置的静扬程HST=?(m)
•水泵的吸水地形高度HSS=? (m) •水泵的压水地形高度HSd=? (m)
解：铸铁管粗糙系数n=0.013（钢管 0.012，水泥管0.014），计算式：
4Q v 2 d l v2 hf d 2g v2 hj 2g
8 gn 2 (d / 4)1/ 3
吸水管：
4Q v1 1.2473m / s, 2 d1 l1 v1 hf 0.1354m d1 2 g