第二章 流体输送机械 1/28
第二章 流体输送机械
2.1 液体输送机械 —— 泵
2.1.1 离心泵
一、离心泵的构造和工作原理
二、离心泵主要构件的结构及功能
三、离心泵的理论压头和实际压头
四、离心泵的主要性能参数和特性曲线
五、离心泵的工作点与流量调节
六、离心泵的组合操作 —— 串、并联
七、离心泵的安装高度
习题课
八、离心泵的类型和选用
第二章 流体输送机械 2/28
2、最大允许安装高度 Hg
刚好发生汽蚀时，在 0 - 0 面,1 - 1 面间列机械能衡算,
10,
2
110
2 ?
???? fg H
g
u
g
ppH
?
七, 离心泵的安装高度
app ?0若贮槽通大气，则
10,
2
11
2
????? fag H
g
u
g
ppH
?
故
吸上真空度
第二章 流体输送机械 3/28
g
ppH a
s ?
m i n,1
m a x,
??
七, 离心泵的安装高度
10,
2
1
2
???? fsg H
g
uHH
刚好发生汽蚀时, p1降至最小值 p1,min,
其时真空度达最大，称为 最大允许吸上 真空度,用 Hs,max表示,
由于流体有能量损失，为安全起见，
常将其留一定裕量，取 Hs= Hs,max -0.3m,
称为 允许吸上 真空度,则,
第二章 流体输送机械 4/28
3,允许汽蚀余量 h?, m
? ? gpgugph ?? ????? 2
2
1mi n,1
mi n令
-------最小汽蚀余量
七, 离心泵的安装高度
当泵入口处压强降至 p1,min时，泵内首先在叶轮入口处出
现气蚀，该处压强等于液体饱和蒸气压，在泵入口处截面
1-1和叶轮入口处截面 e-e间列伯努利方程得,
ef
e H
g
u
g
p
g
u
g
p
????? 1,
22
1mi n,1
22 ??
?
叶轮入口处截面
e
e
第二章 流体输送机械 5/28
七, 离心泵的安装高度
10,????
??
fs
a Hh
g
ppHg
?
?于是
实际安装高度比 Hg还要低 0.5?1m，作为安全余量。
一般规定，为保证泵的正常运行，应在最小汽蚀
余量的基础上加一个安全余量 0.3m，得到 允许汽蚀余
量 Δ hs,
? ? 3.0m i n ???? hh s -----是泵的特性参数之一,
由厂家测定。
第二章 流体输送机械 6/28
七, 离心泵的安装高度
Δ hs的实验测定,用 20℃ 清水
测定 。
Δ hs的校正,只要粘度变化不
大, 无需校正 。
h?影响允许汽蚀余量的因素,
当流体流动进入阻力平方区时,
Δ hs仅与泵的尺寸结构有关，
是泵的抗气蚀参数。
第二章 流体输送机械 7/28
习题课
??
?
??? 定性分析、定量计算操作型
设计型
设计型,
选泵时，将流量、压头裕量控制在 10%左右。
m a x
m a x,
)15.1~1.1(
)1.1~05.1(
HH
qq vv
?
?
第二章 流体输送机械 8/28
习题课
??
?
??? 定性分析、定量计算操作型
设计型
解：
H
0 q
v
工作点左移
江面下降，泵特性曲线不变
p
a
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
降 有何变化？ （ 设泵仍能正常工作 ）
? 泵的压头 H,
? 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 。
管路特性曲线 平行上移
2
2
2 vf
BqAh
g
u
g
pzHe ??????????
?
不变
第二章 流体输送机械 9/28
3 3
p
a
0 0
H
0 q
v
2332 fwEE ??
2 2
1
1
?2p
g
ppH
?
)()( 12 真表 ?? ?（真）1p
习题课
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qv?,H?
222
2
1
2
33
3
2
2
2
u
d
lupgzupgz
A?
?????? ???????? ????
第二章 流体输送机械 10/28
例 2 （操作型计算）
某离心泵工作转速为 n= 29 00 r,p,m,（转 / mi n ），其特性曲线方程为
2
01.030
V
qH ??
。当泵的出口阀全开时，管路特性曲线方程 为
2
04.010
V
qHe ??,式中 q
V 的单位为 m
3
/h, H 及 he 的单位均为 m 。
求,
（ 1 ）阀全开时，泵的输水量为多少？
（ 2 ）要求所需供水量为上述供水量的 75% 时,
a,若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少 m 水柱？
b,若采用变速调节，则泵的转速应为多少 r,p.m,？
解：
（ 1）
201.030 VqH ??
204.010 VqHe ?? HeH ?
mHe
hmq V
26
20 3
?
?
（ 20, 26 ）
第二章 流体输送机械 11/28
hmq V 315%7520 ????
mqH V 75.271501.03001.030 22 ??????? ?
meH 191504.010 2 ?????
m75.81975.27 ???节流损失
（ 20, 26 ）
（ 15, 19 ）
（ 15, 27.75）
q
V
qV?
H?
He?
(2)
a,采用调节出口阀门的方法,则泵特性曲线不变
节流损失
201.030 VqH ??
204.010 VqHe ??
泵特性曲线方程
管路特性曲线方程
第二章 流体输送机械 12/28
hmq V 315%7520 ????
meH 191504.010 2 ?????
（ 20, 26 ）
（ 15, 19 ）
新转速下泵的特性曲线方程为：
2
22
01.030 VqnnHnn ??
?
??
?
?
??????
??
?
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2
2
1501.029003019 ???
?
??
?
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b,采用调节转速的方法，则管路特性曲线不变
V V?
201.030 VqH ??
204.010 VqHe ??
泵特性曲线方程
管路特性曲线方程
注意,以下解法错误 !!!，因为新旧工作点
为非等效率点。
mprnqqn
V
V,.2175290075.0 ????? ?
第二章 流体输送机械 13/28
类型 不下百种
?
?
?
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?
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?
?
?
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锅炉给水泵
杂质泵
耐腐蚀泵
油泵
清水泵
按用途分
?
?
?
双吸泵
单吸泵按吸液方式分
?
?
?
多级泵
单级泵按叶轮数目分
八, 离心泵的类型, 选用
第二章 流体输送机械 14/28
设计点 Q
高
效
区
八, 离心泵的类型, 选用
① 定类型
依据,操作条件 (温度、压力 )、流体的性质。
② 定规格,根据流量、压头大小，高效工作区
a） 由管路所需压头、流量，确定泵压头、流量。
工程观点,选择时，有一定生产裕度。
b） 抗汽蚀性能好
c） 经济性好：泵的操作点应处于高效区内。
离心泵的选用原则
第二章 流体输送机械
2.1 液体输送机械 —— 泵
2.1.1 离心泵
一、离心泵的构造和工作原理
二、离心泵主要构件的结构及功能
三、离心泵的理论压头和实际压头
四、离心泵的主要性能参数和特性曲线
五、离心泵的工作点与流量调节
六、离心泵的组合操作 —— 串、并联
七、离心泵的安装高度
习题课
八、离心泵的类型和选用
第二章 流体输送机械 2/28
2、最大允许安装高度 Hg
刚好发生汽蚀时，在 0 - 0 面,1 - 1 面间列机械能衡算,
10,
2
110
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七, 离心泵的安装高度
app ?0若贮槽通大气，则
10,
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故
吸上真空度
第二章 流体输送机械 3/28
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七, 离心泵的安装高度
10,
2
1
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刚好发生汽蚀时, p1降至最小值 p1,min,
其时真空度达最大，称为 最大允许吸上 真空度,用 Hs,max表示,
由于流体有能量损失，为安全起见，
常将其留一定裕量，取 Hs= Hs,max -0.3m,
称为 允许吸上 真空度,则,
第二章 流体输送机械 4/28
3,允许汽蚀余量 h?, m
? ? gpgugph ?? ????? 2
2
1mi n,1
mi n令
-------最小汽蚀余量
七, 离心泵的安装高度
当泵入口处压强降至 p1,min时，泵内首先在叶轮入口处出
现气蚀，该处压强等于液体饱和蒸气压，在泵入口处截面
1-1和叶轮入口处截面 e-e间列伯努利方程得,
ef
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叶轮入口处截面
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第二章 流体输送机械 5/28
七, 离心泵的安装高度
10,????
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实际安装高度比 Hg还要低 0.5?1m，作为安全余量。
一般规定，为保证泵的正常运行，应在最小汽蚀
余量的基础上加一个安全余量 0.3m，得到 允许汽蚀余
量 Δ hs,
? ? 3.0m i n ???? hh s -----是泵的特性参数之一,
由厂家测定。
第二章 流体输送机械 6/28
七, 离心泵的安装高度
Δ hs的实验测定,用 20℃ 清水
测定 。
Δ hs的校正,只要粘度变化不
大, 无需校正 。
h?影响允许汽蚀余量的因素,
当流体流动进入阻力平方区时,
Δ hs仅与泵的尺寸结构有关，
是泵的抗气蚀参数。
第二章 流体输送机械 7/28
习题课
??
?
??? 定性分析、定量计算操作型
设计型
设计型,
选泵时，将流量、压头裕量控制在 10%左右。
m a x
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第二章 流体输送机械 8/28
习题课
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??? 定性分析、定量计算操作型
设计型
解：
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工作点左移
江面下降，泵特性曲线不变
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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
降 有何变化？ （ 设泵仍能正常工作 ）
? 泵的压头 H,
? 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 。
管路特性曲线 平行上移
2
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第二章 流体输送机械 9/28
3 3
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习题课
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第二章 流体输送机械 10/28
例 2 （操作型计算）
某离心泵工作转速为 n= 29 00 r,p,m,（转 / mi n ），其特性曲线方程为
2
01.030
V
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。当泵的出口阀全开时，管路特性曲线方程 为
2
04.010
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求,
（ 1 ）阀全开时，泵的输水量为多少？
（ 2 ）要求所需供水量为上述供水量的 75% 时,
a,若采用出口阀调节，则节流损失的压头为多少 m 水柱？
b,若采用变速调节，则泵的转速应为多少 r,p.m,？
解：
（ 1）
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第二章 流体输送机械 11/28
hmq V 315%7520 ????
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a,采用调节出口阀门的方法,则泵特性曲线不变
节流损失
201.030 VqH ??
204.010 VqHe ??
泵特性曲线方程
管路特性曲线方程
第二章 流体输送机械 12/28
hmq V 315%7520 ????
meH 191504.010 2 ?????
（ 20, 26 ）
（ 15, 19 ）
新转速下泵的特性曲线方程为：
2
22
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b,采用调节转速的方法，则管路特性曲线不变
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泵特性曲线方程
管路特性曲线方程
注意,以下解法错误 !!!，因为新旧工作点
为非等效率点。
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第二章 流体输送机械 13/28
类型 不下百种
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锅炉给水泵
杂质泵
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按用途分
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双吸泵
单吸泵按吸液方式分
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多级泵
单级泵按叶轮数目分
八, 离心泵的类型, 选用
第二章 流体输送机械 14/28
设计点 Q
高
效
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八, 离心泵的类型, 选用
① 定类型
依据,操作条件 (温度、压力 )、流体的性质。
② 定规格,根据流量、压头大小，高效工作区
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工程观点,选择时，有一定生产裕度。
b） 抗汽蚀性能好
c） 经济性好：泵的操作点应处于高效区内。
离心泵的选用原则
