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1、第二章 流体输送机械2.2 离心泵2.2.1 离心泵的工作原理和基本结构2.2.2 离心泵的基本方程式2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线1一离心泵的性能参数离心泵的主要性能参数：流量、压头、效率、轴功率等。泵的性能参数及相互之间的关系是选泵和进行 流量调节的依据。离心泵的特性曲线：主要性能参数之间的关系曲线。是在一定转速下，用20清水在常压下实验测 得的。 21流量离心泵的流量用q表示，常用单位为L/s、m3/s。 2压头（扬程）一般用H表示，单位为J/N或m。3效率（1）容积损失 （2）水力损失 （3）机械效 率 一离心泵的性能参数3（1）容积损失 即泄漏造成的损失。（2）水力损失 由于
2、液体流经叶片、蜗壳的沿程 阻力，流道面积和方向变化的局部阻力，以及叶 轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。（3）机械效率 由于高速旋转的叶轮表面与液体 之间摩擦，泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造 成的能量损失。一离心泵的性能参数4总效率由上述三部分构成，即（1）闭式叶轮的容积效率值在0.850.95。（2）额定流量下，水力效率最高，其值在0.8 0.9的范围。（3）机械损失可用机械效率来反映，其值在 0.960.99之间。 一离心泵的性能参数54离心泵的有效功率和轴功率由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率，单位 为W或kW。则有离心泵的有效功率是指液体在单位时间内 从叶轮获得的能量 （2-
3、19） （2-20） 一离心泵的性能参数6图2-9 离心泵的特性曲线 二离心泵的特性曲线7每种型号的离心泵在特定转速下有其独 特的特性曲线，且不受管路特性的影响。在固定转速下，离心泵的流量和压头， 效率不随被输送液体的密度而变，但泵的功率 与液体密度成正比。二离心泵的特性曲线8离心泵的轴功率P在流量为零时为最小， 随流量的增大而上升，因而在启动离心泵时应 关闭泵的出口阀，以减少启动电流，保护电机 。待运转正常后，再打开泵出口阀并调节流量 至规定值。同理，停泵时也要先关出口阀，还 可防止排出管中液体倒流，保护叶轮。二离心泵的特性曲线9离心泵的压头一般随流量加大而下降（在 极小流量时有例外）。此规
4、律和离心泵理论压头 的表达式相一致。在额定流量下泵的效率为最高。该最高效 率点称为泵的设计点，对应的各项参数称为最佳 工况参数。离心泵铭牌上标出的性能参数即是最 高效率点对应的数值。离心泵应尽可能在高效区 操作（最高效率的92%范围内）。 二离心泵的特性曲线10二离心泵的特性曲线设计 点 最佳 工况 参数高效 区11三影响离心泵性能的因素及性能换算1液体物性的影响（1）液体的密度 流量、压头、泵的效率不随密度而改变泵的功率与液体密度成正比12三影响离心泵性能的因素及性能换算（2）液体的黏度 当被输送液体的黏度大于常温水的黏度时，泵 的流量、压头、效率随黏度增加而下降，但轴 功率增加。当液体运动
5、黏度大于20cSt时 1314152离心泵转速的影响其适用条件是离心泵的转速变化不大于20% 。 三影响离心泵性能的因素及性能换算离心泵的比例定律163离心泵叶轮外径的影响其适用条件是固定转速下，叶轮直径的车销不 大于5%D2。三影响离心泵性能的因素及性能换算离心泵的切割定律17第二章 流体输送机械2.2 离心泵2.2.1 离心泵的工作原理和基本结构2.2.2 离心泵的基本方程式2.2.3 离心泵的性能参数与特性曲线2.2.4 离心泵在管路中的运行18一离心泵的安装高度离心泵的安装高度 是指泵的入口距贮 槽液面的垂直距离 图2-12离心泵吸液示意图 安装高度19若贮槽液面上方与大气相通，则p0
6、即为大气压pa 泵的允许 安装高度（2-24） 泵入口处可允 许的最低压力（2-24a） 一离心泵的安装高度201离心泵的安装高度的限制汽蚀现象 泵吸入口附近压力等于或低于pv。 泵扬程较正常值下降3为标志。 一离心泵的安装高度出现汽蚀的标志产生原因动画0821（1）泵体产生震动与噪音； （2）泵性能（q、H、）下降； （3）泵壳及叶轮冲蚀（点蚀到裂缝）。应注意区别气缚现象与汽蚀现象。汽蚀的危害一离心泵的安装高度222离心泵的抗汽蚀性能用NPSH表示，单位为m，其定义式 （2-25） 泵入口液 体静压头泵入口液 体动压头操作温度下液体 的饱和蒸汽压头一离心泵的安装高度汽蚀余量23（1）临界汽蚀
7、余量（NPSH）c（2-26） 当流体流量一定而且进入阻力平方区时，（ NPSH）c值仅与泵的结构和尺寸有关，由泵的制 造厂实验测定。一离心泵的安装高度24（2）必需汽蚀余量(NPSH)r为了确保离心泵的正常操作，将所测得的 (NPSH)c值加上一定的安全量作为必需汽蚀余量 (NPSH)r，列于泵产品样本或绘于泵的特性曲线 上。其值随流量增加而加大。(NPSH)r越小，泵的抗 气蚀性能越好。一离心泵的安装高度25图2-13（NPSH）rq关系曲线 一离心泵的安装高度必需 汽蚀 余量26（3）允许汽蚀余量NPSH(2-27) 一离心泵的安装高度27（2-28） 离心泵的允许吸上真空度值愈大，表示
8、该 泵在一定条件下操作时其抗汽蚀性能愈好。允 许吸上真空度与泵的结构、被输送液体的性质 及液面上方压力有关，其值随q增加而降低。一离心泵的安装高度允许吸上真空度 28Hs值由泵生产厂家于常压下（98.1kPa）用 20清水实验测得。当操作条件与该条件不一 致或输送其它液体时，对Hs要进行校正。一离心泵的安装高度293离心泵的允许安装高度（2-29） （2-30） 离心泵的实际安装高度应比允许安装高度减小 0.51m。离心泵的实际安装高度应以夏天当地最高温度和 所需要最大用水量为设计依据。一离心泵的安装高度30二离心泵的工作点（管路特性方程） （2-5） （泵的特性方程） （2-17 ） 联立泵的特性方程式和管路特性方程式所解 得的流量和压头即为泵的工作点。在特定曲线图 上，泵的工作点对应泵的特性曲线和管路特性曲 线的交点 31图2-14 管路特性曲线与泵的工作点 工作 点二离心泵的工作点32练 习 题 目思考题作业题: 3、4、51 描述离心泵性能的参数有哪些？特性曲线中 每条线是如何变化的？2. 汽蚀现象是什么，与气缚有什么差别？如何 防止?3. 描述离心泵抗汽蚀性能的参数有哪些？它们 的定义以及与安装高度的关系。33
