浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 1/15
2.1.1 离心泵四、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、并联幻灯片 2目录浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 2/15
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
1．离心泵的主要性能参数
允许汽蚀余量轴功率和效率压头流量转速浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 3/15
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
H，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量,m。
可测量
Q，泵单位时间实际输出的液体量,m3/s或 m3/h。
可测量流量计真空表 c 压力表
h
0
b
在泵进口 b、泵出口 c间列机械能衡算式：
Hgugp bb 2
2
f
cc hh
g
u
g
p
0
2
2?
g ppH bc?
g
pp bc
)()( 真表?
转速流量压头
n，单位 r.p.s或 r.p.m
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 4/15
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线轴功率和效率 N，又称功率，单位 W 或 kW
NN e?
N
gHQ?
电机 泵电功率
电 N
电出
传传电出 NN
N Ne
电电出 电功率N
NN e
N e =m w s
g
wH s?
,无量纲浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 5/15
与效率?有关的各种能量损失,
内漏环流损失、摩擦损失、冲击损失四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
N Ne
机械损失容积损失水力损失小型水泵,?一般为 50?70%
大型泵,?可达 90%以上
（ 1）容积损失：
（ 2）水力损失
（ 3）机械损失泵轴与轴承,密封圈等机械部件之间的摩擦浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 6/15
包括,H~Q曲线 (平坦型、陡降型,驼峰型 )
N~Q曲线、
~Q曲线
2,离心泵特性曲线及其换算 用 20?C清水测定 N
gHQ
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线设计点
０ 2高效区与最高效率相比，
效率下降 5％～ 8％
由图可见：
Q?,H?,N?，
有最大值 。
思考：
离心泵启动时均关闭出口阀门,why？
为什么 Q＝ 0时,N?0？
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 7/15
对 H ~ Q 曲线,? ~Q 曲线无影响,
但
gHQ
N?,故,N ~Q 曲线上移。
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵特性曲线的影响因素：
液体性质密度,
黏度,
Why？
g
ct gbQr
g
ct gbrQuu
H
2
2
2
22
22
22
2 22
当?比 20℃ 清水的大时,H?,N?,
实验表明,当?<20厘斯时,?对特性曲线的影响很小,可忽略不计 。
1厘斯 =10-6m2/s
20℃ 清水的粘度 =1厘斯浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 8/15
叶轮转速当转速?变化不大时（小于 20%），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：
2
n
n
H
H
n
n
Q
Q
3
nnNN
比例定律四．离心泵的主要性能参数和特性曲线若?不变,则思考,若泵在原转速 n下的特性曲线方程为则新转速 n?下泵的特性曲线方程表达式？
2BQAH
NN e? NgHQ?
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 9/15
H
n
n
H
Q
n
n
Q
2 2
22
QnnBAHnn
2
2
QBnnAH
H
n
0 Q
n?
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
2BQAH泵在原转速 n下的特性曲线方程转速增大浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 10/15
2
2
2
2
2
D
D
H
H
D
D
Q
Q
3
2
2
D
D
N
N
切割定律四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
叶轮直径当叶轮直径因切割而变小时,若变化程度小于 20%,则若?不变,则思考,若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为则叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式？
2BQAH
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 11/15
五,离心泵的工作点与流量调节泵 ------供方管路 ------需方泵提供的流量 = 管路所需的流量泵提供的压头 H = 管路所需的压头 he
H 泵的特性曲线
Q
------- 管路所需压头 h e 与流量关系曲线
工作点匹配：
1,管路特性曲线浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 12/15
H 泵的特性曲线
Q
------- 管路所需压头 h e 与流量关系曲线
fe hg
u
g
pzh
2
2
2
52
2 8
2 Qgd
lel
g
u
d
lelh
f?
QfA
完全湍流时,2BQAh e
管路特性方程
A
工作点五,离心泵的工作点与流量调节
1,管路特性曲线浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 13/15
H 泵的特性曲线
Q
两种方法
改变泵的特性曲线改变管路特性曲线
eh?
he
五,离心泵的工作点与流量调节
2,流量调节
—— 调节阀门
—— 改变 n,切割叶轮
2
2
52
2 8
2
BQA
Q
gd
lel
g
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g
pzh
e
阀门开大阀门关小节流损失?工作点浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 14/15
1、并联
H
并联泵单台泵
2
2
QBAH
并并六、离心泵的组合操作 —— 串、并联单并 QQ 2?
泵并联时,在相同 H下,
2BQAH 单单
请思考：
若单台泵的特性曲线方程为则并联泵组的特性曲线方程表达式如何？
请思考：
在输送系统中,将单台泵用并联泵组替代,则管路中的流量是否能达到原来的两倍？ 为什么？
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 15/15
2、串联
2BQ2A2H 串串
H
串联泵单台泵
0 Q
六、离心泵的组合操作 —— 串、并联单串 HH 2?
泵串联时,在相同 Q下,
2BQAH 单单
请思考：
若单台泵的特性曲线方程为则串联泵组的特性曲线方程表达式如何？
请思考：
在输送系统中,将单台泵用串联泵组替代,则管路中的压头是否能达到原来的两倍？ 为什么？
2.1.1 离心泵四、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、并联幻灯片 2目录浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 2/15
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
1．离心泵的主要性能参数
允许汽蚀余量轴功率和效率压头流量转速浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 3/15
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
H，又称扬程，泵对单位重量流体提供的有效能量,m。
可测量
Q，泵单位时间实际输出的液体量,m3/s或 m3/h。
可测量流量计真空表 c 压力表
h
0
b
在泵进口 b、泵出口 c间列机械能衡算式：
Hgugp bb 2
2
f
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g ppH bc?
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)()( 真表?
转速流量压头
n，单位 r.p.s或 r.p.m
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 4/15
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线轴功率和效率 N，又称功率，单位 W 或 kW
NN e?
N
gHQ?
电机 泵电功率
电 N
电出
传传电出 NN
N Ne
电电出 电功率N
NN e
N e =m w s
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,无量纲浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 5/15
与效率?有关的各种能量损失,
内漏环流损失、摩擦损失、冲击损失四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
N Ne
机械损失容积损失水力损失小型水泵,?一般为 50?70%
大型泵,?可达 90%以上
（ 1）容积损失：
（ 2）水力损失
（ 3）机械损失泵轴与轴承,密封圈等机械部件之间的摩擦浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 6/15
包括,H~Q曲线 (平坦型、陡降型,驼峰型 )
N~Q曲线、
~Q曲线
2,离心泵特性曲线及其换算 用 20?C清水测定 N
gHQ
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线设计点
０ 2高效区与最高效率相比，
效率下降 5％～ 8％
由图可见：
Q?,H?,N?，
有最大值 。
思考：
离心泵启动时均关闭出口阀门,why？
为什么 Q＝ 0时,N?0？
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 7/15
对 H ~ Q 曲线,? ~Q 曲线无影响,
但
gHQ
N?,故,N ~Q 曲线上移。
四．离心泵的主要性能参数和特性曲线离心泵特性曲线的影响因素：
液体性质密度,
黏度,
Why？
g
ct gbQr
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H
2
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22
22
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2 22
当?比 20℃ 清水的大时,H?,N?,
实验表明,当?<20厘斯时,?对特性曲线的影响很小,可忽略不计 。
1厘斯 =10-6m2/s
20℃ 清水的粘度 =1厘斯浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 8/15
叶轮转速当转速?变化不大时（小于 20%），利用出口速度三角形相似的近似假定，可推知：
2
n
n
H
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Q
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3
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比例定律四．离心泵的主要性能参数和特性曲线若?不变,则思考,若泵在原转速 n下的特性曲线方程为则新转速 n?下泵的特性曲线方程表达式？
2BQAH
NN e? NgHQ?
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 9/15
H
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四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
2BQAH泵在原转速 n下的特性曲线方程转速增大浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 10/15
2
2
2
2
2
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H
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3
2
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切割定律四．离心泵的主要性能参数和特性曲线
叶轮直径当叶轮直径因切割而变小时,若变化程度小于 20%,则若?不变,则思考,若泵在原叶轮直径下的特性曲线方程为则叶轮切割后泵的特性曲线方程表达式？
2BQAH
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 11/15
五,离心泵的工作点与流量调节泵 ------供方管路 ------需方泵提供的流量 = 管路所需的流量泵提供的压头 H = 管路所需的压头 he
H 泵的特性曲线
Q
------- 管路所需压头 h e 与流量关系曲线
工作点匹配：
1,管路特性曲线浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 12/15
H 泵的特性曲线
Q
------- 管路所需压头 h e 与流量关系曲线
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2
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完全湍流时,2BQAh e
管路特性方程
A
工作点五,离心泵的工作点与流量调节
1,管路特性曲线浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 13/15
H 泵的特性曲线
Q
两种方法
改变泵的特性曲线改变管路特性曲线
eh?
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五,离心泵的工作点与流量调节
2,流量调节
—— 调节阀门
—— 改变 n,切割叶轮
2
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Q
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阀门开大阀门关小节流损失?工作点浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 14/15
1、并联
H
并联泵单台泵
2
2
QBAH
并并六、离心泵的组合操作 —— 串、并联单并 QQ 2?
泵并联时,在相同 H下,
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请思考：
若单台泵的特性曲线方程为则并联泵组的特性曲线方程表达式如何？
请思考：
在输送系统中,将单台泵用并联泵组替代,则管路中的流量是否能达到原来的两倍？ 为什么？
浙江大学本科生课程化工原理 第二章 流体输送机械 15/15
2、串联
2BQ2A2H 串串
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串联泵单台泵
0 Q
六、离心泵的组合操作 —— 串、并联单串 HH 2?
泵串联时,在相同 Q下,
2BQAH 单单
请思考：
若单台泵的特性曲线方程为则串联泵组的特性曲线方程表达式如何？
请思考：
在输送系统中,将单台泵用串联泵组替代,则管路中的压头是否能达到原来的两倍？ 为什么？
