武汉理工大学 轮机工程系
第三章 离心泵
centrifugal pump
第一节 离心泵的工作原理和性能特点
第二节 离心泵的一般结构
第三节 离心泵的相似理论和比转数
第四节 船用离心泵的自吸
第五节 离心泵的汽蚀
第六节 离心泵的管理
复习思考题
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
分类：离心泵 ……… 液体轴向进入，径向流出；
轴流泵 ……… 液体轴向进入，轴向流出；
混流泵 ……… 液体沿轴线的倾斜方向进入，
仍然是沿轴线的倾斜方向流出。
优缺点,1.结构简单，易操作；
2.流量大，流量均匀；
3.重量轻，运动部件少，转速高；
4.泵送的液体粘度范围广；
5.无自吸能力。
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
分类：离心泵 ……… 液体轴向进入，径向流出；
轴流泵 ……… 液体轴向进入，轴向流出；
混流泵 ……… 液体沿轴线的倾斜方向进入，
仍然是沿轴线的倾斜方向流出。
优缺点,1.结构简单，易操作；
2.流量大，流量均匀；
3.重量轻，运动部件少，转速高；
4.泵送的液体粘度范围广；
5.无自吸能力。
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理 泵轴带动叶轮一起旋转，充
满叶片之间的液体也随着旋转，
在惯性离心力的作用下液体从叶
轮中心被抛向外缘的过程中便获
得了能量，使叶轮外缘的液体静
压强提高，同时也增大了流速，
一般可达 15～ 25m/s。
液体离开叶轮进入泵壳后，
由于泵壳中流道逐渐加宽，液体
的流速逐渐降低，又将一部分动
能转变为静压能，使泵出口处液
体的压强进一步提高。液体以较
高的压强，从泵的排出口进入排
出管路，输送至所需的场所
离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
二、离心泵的压头方程式
? 离心泵的流量、压头、轴功率、效
率、转速等性能参数表示一台泵的整体
性能。
? 泵在高效区工作，可得到最经济、
最合理的使用。
? 离心泵因能量的转递方式不同于容
积式泵，单位液体所获得的能量（压头、
扬程） H与叶轮的尺寸和转速密切相关。
先分析液体在叶轮中的流动情况 →
再建立压头方程式 →
后分析其规律 → 得到管理的要点
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
二、离心泵的压头方程式
1.液体在叶轮中的运动情况及速度三角形
为简化液体在叶轮内的
复杂运动，作两点假设：
①叶轮内叶片的数目为无
穷多，即叶片的厚度为无
限薄，从而可以认为液体
质点完全沿着叶片的形状
而运动，亦即液体质点的
运动轨迹与叶片的外形相
重合。
②输送的是理想液体，由
此在叶轮内的流动阻力可
忽略。
液体质点在叶轮内的速度有三个：
* 圆周运动速度 u：叶轮带动液体质点作圆周
运动的速度，
方向与液体质点所在处的圆周切线方向一致。
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* 圆周运动速度 u：
第一节 离心泵的工作原理和性能特点
二、离心泵的压头方程式
1.液体在叶轮中的运动情况及速度三角形
* 相对运动速度 ω：它是以
与液体一起作等角速度的旋
转坐标为参照系，液体质点
沿叶片从叶轮中心流到外缘
的运动速度，即相对于旋转
叶轮的相对运动速度 ω。
* 绝对运动速度 c：它是以
固定于地面的静止坐标作为
参照系的液质点的运动，称
为绝对运动，绝对运动速度
用 c表示。
三者关系：
速度三角形如图示：三个速度构成了速度 Δ, α 表示 c
与 u之间的夹角,β 表示 ω与 u反方向延长线之间的夹
角,α, β 称为流动角，其大小与叶轮的结构有 关 。
根据余弦定理，则：
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若将 c分解为径向分量 Cr和圆周分量 Cu，则分别为：
（得出的公式结论将在后面用）
二、离心泵的压头方程式
1.液体在叶轮中的运动情况及速度三角形
则：
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
? ? gccg ppZZEEH T 2 2122121212 ????????? ρ
势能 压力能 速度能
二、离心泵的压头方程式
离心泵的扬程方程式
）理想压头方程式（欧拉公式）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式） (续）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
☆ 假设叶轮不转，液体仍以叶轮回转时那样的相对速度
ω通过叶轮，其能量表达式：（站在叶轮上看液体）
gg
pZ
gg
pZ
22 222111
ω
ρ
ω
ρ ?????
☆ 实际上叶轮在转，液体在过程中获得离心力所作的功
W，其能量表达式：（站在泵的壳体上看液体）
gg
pZW
gg
pZ
22 222111
ω
ρ
ω
ρ ??????
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式） (续）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
☆ 离心力对单位重量 液体所作的功 W：
离心力＝向心力 Fn 大小相等，方向相反
? ?
2
22
1
11
ω
ω
R
g
F
R
R
gR
u
g
a
G
m
F
n
nn
?
?????
武汉理工大学 轮机工程系
ω
R u
ω
π
ωππ
πω
RRnRu
n
??????
?
2
22
2?
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式） (续）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
☆ 离心力对单位重量液体所作的功 W：
2
1
22
2
1 R
RRg ω?
dRRgdRFW RRRR n ???? ?? 22
1
2
1
1 ω
? ?
? ?
g
uu
RR
g
RR
g
2
2
1
2
1
2
1
2
2
22
1
22
2
2
1
2
1
2
2
2
2
?
?
??
??
ωω
ωω
武汉理工大学 轮机工程系
gg
pZW
gg
pZ
22 222111
ω
ρ
ω
ρ ??????
离心力做的功（ 3）
g
uuW
2
2122 ??
? ? gccg ppZZEEH T 2 2122121212 ????????? ρ压头公式 （ 1）
能量表达公式 （ 2）
（ 3） 式代于（ 2）式后，在代于（ 1）式，得欧拉方程 I式：
g
cc
gg
uuH
T 222
2
1
2
2
2
2
2
1
2
1
2
2 ??????
?
ωω
Hp（静压头） Hc(动压头 )
离心力的作用下叶轮旋转所增
加的静压头
叶片间通道面积逐渐加大使液体的
相对速度减少所增加的静压头
液体流经叶轮后所增加的动
压头（在蜗壳中其中一部分
将转变为静压能）
Hp用于克服装置中的流阻、液位差和反
压。要求 Hp大于这三者之和。
Hc表现为液流的绝对速度增加。要求 Hc
不宜过大，因为 Hc大流阻大。
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g
cc
gg
uuH
T 222
2
1
2
2
2
2
2
1
2
1
2
2 ??????
?
ωω欧拉方程 I式
速度三角形和余弦定律：
得：
222
111
222
2
2
2
2
2
2
111
2
1
2
1
2
1
c o s
c o s
c o s2
c o s2
α
α
αω
αω
cc
cc
ucuc
ucuc
u
u
?
?
???
???
（ 4）
（ 1）
将（ 4）式代于（ 1）式后，得：欧拉方程 II式
g
cucu
g
cucuH uu
T 1122111222
c o sc o s ????
?
αα
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
2）对欧拉方程 II式的分析
g
cucu
g
cucuH uu
T 1122111222
c o sc o s ????
?
αα 欧拉方程 II式
① 在离心泵设计中，为提高理论压头，一般使 α1＝ 90° （液体
径向进入叶片间通道）,cosα1＝ 0
g
cu
g
cuH u
T 22222
co s ??
?
α 欧拉方程 II式
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② 根据速度三角形
二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
2）对欧拉方程 II式的分析 (续）
α2
g
cu
g
cuH u
T 22222
co s ??
?
α
c2u= c2cosα2 =u2 –cr2ctg β2
w2
α2
c2
u2
cr2
c2u
β2
将上两式代入欧拉方程 II式后，得：
设叶轮的外径为 D2，叶轮出口处的宽度
为 b2，理论流量 QT?=cr2A,则：
β2
β2
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α2 β2
u2
称为离心泵的基本方程式
c2w
2
3)．对离心泵基本方程式的讨论
1） HT?与 n和 D2的关系
2） HT?与叶片几何形状的关系
其它条件不变时,HT?与叶片的形状（ β 2）有关。
叶片形状有三种：
β 2
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① HT?与 n有关 n↑→ HT? ↑ ；反之相反；
② HT?与 β 2有关,即与叶片型式有关：
ⅰ ）后弯叶片（叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反）
ⅱ ）径向叶片
ⅲ ）前弯叶片
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③ 与流量之间的关系
前弯式叶片
后弯式叶片
直叶式叶片
④ 与输送的液体性质无关
公式中无液体的性能参数
(pd-ps)=ρgH 压头不变，泵送不同的液体，其产生的吸排压差不同。
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ⅰ ）后弯叶片（叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反）
ⅱ ）径向叶片
ⅲ ）前弯叶片
静压大、动压小、噪音小、效率高、工作平稳、不会过载。
静压小、动压大、噪音大、效率低、能量转换中损失大、适宜
风机工况。
介于后弯叶片与前弯叶片之间。
222
22 βct g
gcuguH rT ???
222
22 βct g
g
cu
g
uH r
T ??? g
cu
g
cuH u
T 22222
co s ??
?
α
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静压大、动压小、噪音小、效率高、工作平稳、不会过载。
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HT?与流量之间的关系
前弯式叶片
后弯式叶片
直叶式叶片
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三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析
离心泵的定速特性曲线：在既定的转速下，离心泵的扬程、功率、
效率等参数与流量的函数关系曲线称之。
H
Q
理论 H-Q
实际 H-Q
① 叶轮上的叶片数目是有限的 6～ 12
片，叶片间的液流并不是由许多完全
相同的单元流束组成,导致泵的压头
降低 。
② 液体在叶片间流道内流动时存在
轴向涡流，其直接影响速度△，导
致泵的压头降低。
③ 液体具有粘性，在泵内存在磨擦
等。
④ 泵内有各种泄漏现象，实际的 Q
小于 QT∞
1）扬程－流量曲线
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三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析 (续）
1）扬程－流量曲线
① 叶轮上的叶片数目是有限的 6～ 12
片，叶片间的液流并不是由许多完全
相同的单元流束组成,导致泵的压头
降低 。
② 液体在叶片间流道内流动时存在
轴向涡流，其直接影响速度△，导
致泵的压头降低。
③ 液体具有粘性，在泵内存在磨擦
等。
④ 泵内有各种泄漏现象，实际的 Q
小于 QT∞
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2）功率－流量曲线
三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析 (续）
Q
H
N-Q
N
流量为零时，功率最小，适合采用
封闭启动。大功率离心泵此时电机
的启动电流最小，对船舶电站冲击
最小。
35～ 50%N额
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3）效率－流量曲线
三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析 (续）
H
N
N-Q
H-Q
η-Qη
当泵转速 n一定时，由实验可测得 H～ Q，
Na～ Q,η ～ Q，这三条曲线称为性能曲线，
由泵制造厂提供,供泵用户使用。
泵厂以 20℃ 清水作为工质做实验测定性能
曲线。
ⅰ ） H～ Q,Q↑→H↓,呈抛物线 H=A－ BQ2
ⅱ ） Na～ Q,Q↑→Na↑,当 Q=0,Na最小
ⅲ ） η ～ Q,Q↑→ η 先 ↑ 后 ↓,存在一最
高效率点，此点称为设计点。与 η max对应
的 H,Q,Na值称为最佳工况参数，也是铭
牌所标值。
泵的高效率区 η =92%η max，这一区域定为
泵的运转范围。
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四、管路特性曲线和泵的工况点
1,管路特性曲线
液体流过既定的管路时，它所需的压头 H流量之间的函数关系。
Z
pdr
psr
H=Hst+∑h＝ Z+(pdr-psr)/ρg+ KQ2
∑h管路阻力＝ KQ2
Hst高度差和压力差＝ Z+(pdr-psr)/ρg
Z
(pdr-psr)/ρg
H
Q
管路阻力增加 → 阻力曲线变陡
静压头增加 → 静压线上移
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四、管路特性曲线和泵的工况点
2,离心泵的压头和流量的 实用公式
压头公式：
222 DKnH ? K= 0.0001~0.00015
n r/min
D2 叶轮外径 m
流量公式：
215DQ ? D1 泵吸入口直径 吋 1吋＝ 25.4mm
第三章 离心泵
centrifugal pump
第一节 离心泵的工作原理和性能特点
第二节 离心泵的一般结构
第三节 离心泵的相似理论和比转数
第四节 船用离心泵的自吸
第五节 离心泵的汽蚀
第六节 离心泵的管理
复习思考题
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
分类：离心泵 ……… 液体轴向进入，径向流出；
轴流泵 ……… 液体轴向进入，轴向流出；
混流泵 ……… 液体沿轴线的倾斜方向进入，
仍然是沿轴线的倾斜方向流出。
优缺点,1.结构简单，易操作；
2.流量大，流量均匀；
3.重量轻，运动部件少，转速高；
4.泵送的液体粘度范围广；
5.无自吸能力。
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
分类：离心泵 ……… 液体轴向进入，径向流出；
轴流泵 ……… 液体轴向进入，轴向流出；
混流泵 ……… 液体沿轴线的倾斜方向进入，
仍然是沿轴线的倾斜方向流出。
优缺点,1.结构简单，易操作；
2.流量大，流量均匀；
3.重量轻，运动部件少，转速高；
4.泵送的液体粘度范围广；
5.无自吸能力。
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理 泵轴带动叶轮一起旋转，充
满叶片之间的液体也随着旋转，
在惯性离心力的作用下液体从叶
轮中心被抛向外缘的过程中便获
得了能量，使叶轮外缘的液体静
压强提高，同时也增大了流速，
一般可达 15～ 25m/s。
液体离开叶轮进入泵壳后，
由于泵壳中流道逐渐加宽，液体
的流速逐渐降低，又将一部分动
能转变为静压能，使泵出口处液
体的压强进一步提高。液体以较
高的压强，从泵的排出口进入排
出管路，输送至所需的场所
离心泵的工作原理和性能特点
一、工作原理
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
二、离心泵的压头方程式
? 离心泵的流量、压头、轴功率、效
率、转速等性能参数表示一台泵的整体
性能。
? 泵在高效区工作，可得到最经济、
最合理的使用。
? 离心泵因能量的转递方式不同于容
积式泵，单位液体所获得的能量（压头、
扬程） H与叶轮的尺寸和转速密切相关。
先分析液体在叶轮中的流动情况 →
再建立压头方程式 →
后分析其规律 → 得到管理的要点
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第一节 离心泵的工作原理和性能特点
二、离心泵的压头方程式
1.液体在叶轮中的运动情况及速度三角形
为简化液体在叶轮内的
复杂运动，作两点假设：
①叶轮内叶片的数目为无
穷多，即叶片的厚度为无
限薄，从而可以认为液体
质点完全沿着叶片的形状
而运动，亦即液体质点的
运动轨迹与叶片的外形相
重合。
②输送的是理想液体，由
此在叶轮内的流动阻力可
忽略。
液体质点在叶轮内的速度有三个：
* 圆周运动速度 u：叶轮带动液体质点作圆周
运动的速度，
方向与液体质点所在处的圆周切线方向一致。
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* 圆周运动速度 u：
第一节 离心泵的工作原理和性能特点
二、离心泵的压头方程式
1.液体在叶轮中的运动情况及速度三角形
* 相对运动速度 ω：它是以
与液体一起作等角速度的旋
转坐标为参照系，液体质点
沿叶片从叶轮中心流到外缘
的运动速度，即相对于旋转
叶轮的相对运动速度 ω。
* 绝对运动速度 c：它是以
固定于地面的静止坐标作为
参照系的液质点的运动，称
为绝对运动，绝对运动速度
用 c表示。
三者关系：
速度三角形如图示：三个速度构成了速度 Δ, α 表示 c
与 u之间的夹角,β 表示 ω与 u反方向延长线之间的夹
角,α, β 称为流动角，其大小与叶轮的结构有 关 。
根据余弦定理，则：
武汉理工大学 轮机工程系
若将 c分解为径向分量 Cr和圆周分量 Cu，则分别为：
（得出的公式结论将在后面用）
二、离心泵的压头方程式
1.液体在叶轮中的运动情况及速度三角形
则：
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
? ? gccg ppZZEEH T 2 2122121212 ????????? ρ
势能 压力能 速度能
二、离心泵的压头方程式
离心泵的扬程方程式
）理想压头方程式（欧拉公式）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式） (续）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
☆ 假设叶轮不转，液体仍以叶轮回转时那样的相对速度
ω通过叶轮，其能量表达式：（站在叶轮上看液体）
gg
pZ
gg
pZ
22 222111
ω
ρ
ω
ρ ?????
☆ 实际上叶轮在转，液体在过程中获得离心力所作的功
W，其能量表达式：（站在泵的壳体上看液体）
gg
pZW
gg
pZ
22 222111
ω
ρ
ω
ρ ??????
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式） (续）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
☆ 离心力对单位重量 液体所作的功 W：
离心力＝向心力 Fn 大小相等，方向相反
? ?
2
22
1
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ω
ω
R
g
F
R
R
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G
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F
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?
?????
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ω
R u
ω
π
ωππ
πω
RRnRu
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?
2
22
2?
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
1）理想压头方程式（欧拉公式） (续）
单位重量液体通过泵后所具有的能量增值
（即液体离开叶轮和进入叶轮时的压头之差）。
☆ 离心力对单位重量液体所作的功 W：
2
1
22
2
1 R
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1
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武汉理工大学 轮机工程系
gg
pZW
gg
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22 222111
ω
ρ
ω
ρ ??????
离心力做的功（ 3）
g
uuW
2
2122 ??
? ? gccg ppZZEEH T 2 2122121212 ????????? ρ压头公式 （ 1）
能量表达公式 （ 2）
（ 3） 式代于（ 2）式后，在代于（ 1）式，得欧拉方程 I式：
g
cc
gg
uuH
T 222
2
1
2
2
2
2
2
1
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ωω
Hp（静压头） Hc(动压头 )
离心力的作用下叶轮旋转所增
加的静压头
叶片间通道面积逐渐加大使液体的
相对速度减少所增加的静压头
液体流经叶轮后所增加的动
压头（在蜗壳中其中一部分
将转变为静压能）
Hp用于克服装置中的流阻、液位差和反
压。要求 Hp大于这三者之和。
Hc表现为液流的绝对速度增加。要求 Hc
不宜过大，因为 Hc大流阻大。
武汉理工大学 轮机工程系
g
cc
gg
uuH
T 222
2
1
2
2
2
2
2
1
2
1
2
2 ??????
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ωω欧拉方程 I式
速度三角形和余弦定律：
得：
222
111
222
2
2
2
2
2
2
111
2
1
2
1
2
1
c o s
c o s
c o s2
c o s2
α
α
αω
αω
cc
cc
ucuc
ucuc
u
u
?
?
???
???
（ 4）
（ 1）
将（ 4）式代于（ 1）式后，得：欧拉方程 II式
g
cucu
g
cucuH uu
T 1122111222
c o sc o s ????
?
αα
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二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
2）对欧拉方程 II式的分析
g
cucu
g
cucuH uu
T 1122111222
c o sc o s ????
?
αα 欧拉方程 II式
① 在离心泵设计中，为提高理论压头，一般使 α1＝ 90° （液体
径向进入叶片间通道）,cosα1＝ 0
g
cu
g
cuH u
T 22222
co s ??
?
α 欧拉方程 II式
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② 根据速度三角形
二、离心泵的压头方程式
2.离心泵的扬程方程式
2）对欧拉方程 II式的分析 (续）
α2
g
cu
g
cuH u
T 22222
co s ??
?
α
c2u= c2cosα2 =u2 –cr2ctg β2
w2
α2
c2
u2
cr2
c2u
β2
将上两式代入欧拉方程 II式后，得：
设叶轮的外径为 D2，叶轮出口处的宽度
为 b2，理论流量 QT?=cr2A,则：
β2
β2
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α2 β2
u2
称为离心泵的基本方程式
c2w
2
3)．对离心泵基本方程式的讨论
1） HT?与 n和 D2的关系
2） HT?与叶片几何形状的关系
其它条件不变时,HT?与叶片的形状（ β 2）有关。
叶片形状有三种：
β 2
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① HT?与 n有关 n↑→ HT? ↑ ；反之相反；
② HT?与 β 2有关,即与叶片型式有关：
ⅰ ）后弯叶片（叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反）
ⅱ ）径向叶片
ⅲ ）前弯叶片
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③ 与流量之间的关系
前弯式叶片
后弯式叶片
直叶式叶片
④ 与输送的液体性质无关
公式中无液体的性能参数
(pd-ps)=ρgH 压头不变，泵送不同的液体，其产生的吸排压差不同。
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ⅰ ）后弯叶片（叶片弯曲方向与叶轮旋转方向相反）
ⅱ ）径向叶片
ⅲ ）前弯叶片
静压大、动压小、噪音小、效率高、工作平稳、不会过载。
静压小、动压大、噪音大、效率低、能量转换中损失大、适宜
风机工况。
介于后弯叶片与前弯叶片之间。
222
22 βct g
gcuguH rT ???
222
22 βct g
g
cu
g
uH r
T ??? g
cu
g
cuH u
T 22222
co s ??
?
α
武汉理工大学 轮机工程系
静压大、动压小、噪音小、效率高、工作平稳、不会过载。
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HT?与流量之间的关系
前弯式叶片
后弯式叶片
直叶式叶片
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三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析
离心泵的定速特性曲线：在既定的转速下，离心泵的扬程、功率、
效率等参数与流量的函数关系曲线称之。
H
Q
理论 H-Q
实际 H-Q
① 叶轮上的叶片数目是有限的 6～ 12
片，叶片间的液流并不是由许多完全
相同的单元流束组成,导致泵的压头
降低 。
② 液体在叶片间流道内流动时存在
轴向涡流，其直接影响速度△，导
致泵的压头降低。
③ 液体具有粘性，在泵内存在磨擦
等。
④ 泵内有各种泄漏现象，实际的 Q
小于 QT∞
1）扬程－流量曲线
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三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析 (续）
1）扬程－流量曲线
① 叶轮上的叶片数目是有限的 6～ 12
片，叶片间的液流并不是由许多完全
相同的单元流束组成,导致泵的压头
降低 。
② 液体在叶片间流道内流动时存在
轴向涡流，其直接影响速度△，导
致泵的压头降低。
③ 液体具有粘性，在泵内存在磨擦
等。
④ 泵内有各种泄漏现象，实际的 Q
小于 QT∞
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2）功率－流量曲线
三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析 (续）
Q
H
N-Q
N
流量为零时，功率最小，适合采用
封闭启动。大功率离心泵此时电机
的启动电流最小，对船舶电站冲击
最小。
35～ 50%N额
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3）效率－流量曲线
三、离心泵的定速特性曲线
1,定速特性曲线分析 (续）
H
N
N-Q
H-Q
η-Qη
当泵转速 n一定时，由实验可测得 H～ Q，
Na～ Q,η ～ Q，这三条曲线称为性能曲线，
由泵制造厂提供,供泵用户使用。
泵厂以 20℃ 清水作为工质做实验测定性能
曲线。
ⅰ ） H～ Q,Q↑→H↓,呈抛物线 H=A－ BQ2
ⅱ ） Na～ Q,Q↑→Na↑,当 Q=0,Na最小
ⅲ ） η ～ Q,Q↑→ η 先 ↑ 后 ↓,存在一最
高效率点，此点称为设计点。与 η max对应
的 H,Q,Na值称为最佳工况参数，也是铭
牌所标值。
泵的高效率区 η =92%η max，这一区域定为
泵的运转范围。
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四、管路特性曲线和泵的工况点
1,管路特性曲线
液体流过既定的管路时，它所需的压头 H流量之间的函数关系。
Z
pdr
psr
H=Hst+∑h＝ Z+(pdr-psr)/ρg+ KQ2
∑h管路阻力＝ KQ2
Hst高度差和压力差＝ Z+(pdr-psr)/ρg
Z
(pdr-psr)/ρg
H
Q
管路阻力增加 → 阻力曲线变陡
静压头增加 → 静压线上移
武汉理工大学 轮机工程系
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四、管路特性曲线和泵的工况点
2,离心泵的压头和流量的 实用公式
压头公式：
222 DKnH ? K= 0.0001~0.00015
n r/min
D2 叶轮外径 m
流量公式：
215DQ ? D1 泵吸入口直径 吋 1吋＝ 25.4mm
