离心泵讲义的特性曲线

第/弋节离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线定义-、理论特性曲线的定性分实测特性曲线的讨论离心泵的特性曲线定义当转速n为常量时，列出H、N、n以及Hs等随渝量变化的函数关系，即：H = f (Q) N = F (Q)Hs =屮(Q) n=<P (Q)我们把这些方程关系用曲线来表示，就称这些曲线为离心泵的特性曲线。

叶轮中通过的水量可用下式表示:Q T = FzCzr也即： n - T^2r- 式中Q T ----- 泵理论流量（nP/s ）；F2——叶轮的出口面积（in2）,C N —叶轮出口处水流绝对速度的径向（m/s ） C一、理论特性曲线的定性分析1、理论扬程特性曲线的定性分析J 胪 由叫=将 Czu = U2 ■ C2rCtgp2 代入, 可得：Hy = KU2・ C2rCtgp2) s Q 图1-22 速度三角形"Cu=Ceosa = u - C,etgf3 Cj=Csma所以：H T = ILa (U2 - * Ctgp2)式中卩2、F2均为常数。

当水泵转速一定时，U2也为常数。

HT = A - B Q T是一个直线方程。

其斜率是用卩2来反映的p2> 90-B^,H T = A + B QT后弯式，上倾直线，扬程随流量的增加而减小。

02= 9()2时，径向式，是一条水平直线，扬程不随理论流量的变化。

p2< 90：时，H T = A-BQ T前弯式，是一条下倾直线，理论扬程随理论流量的增加而增加。

二、实测特性曲线的讨论7040302010J oz1、每一个Q都对应于一定的H, N n Hs2. Q-H曲线是一条不规则的下倾曲线(1)设计工况点。

最高效率点，水泵在该点工作效率最高。

(2)水泵高效工作段。

是水泵效率较高的工作范围，最髙效率点10%左右范围内作为水泵的高效工作段，选泵时，应使设计流量和扬程落在高效段内。

3、Q—N曲线N随着Q的增大而增大，闭闸启动：水泵启动前，压水管路闸阀是全闭的，待电动机运转正常后，压力表读数达到预定数值时，再逐步打开闸阀，使水泵工作正常运行。

离心泵选型时如何看它特性曲线图
离心泵的特性曲线图
离心泵的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线。

此图由泵的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考：
不同型号泵的特性曲线不同，但均有以下三条曲线：
(1)H-Q线表示压头和流量的关系;
(2)N-Q线表示泵轴功率和流量的关系;
(3)η-Q线表示泵的效率和流量的关系;
(4)泵的特性曲线均在一定转速下测定，故特性曲线图上注出转速n值。

离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济。

离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。

离心泵的性能曲线可作为选择泵的依据。

确定泵的类型后，再依流量和压头选泵。

下面我们专门搜集了一些离心泵的类型和选用的规律，希望对您的实际选用有所帮助
一、离心泵的类型
按被输送液体的性质可分为：
(1)水泵(B型、D型、sh型)用于输送清水及物理、化学性质类似于水的清洁液体。

(2)耐腐蚀泵(F型)用于输送酸、碱等腐蚀性液体。

(3)油泵(Y型)用于输送石油产品。

二、离心泵的选用
(1)根据被输送液体的性质及操作条件确定类型;
(2)根据流量(一般由生产任务定)及计算管路中所需压头，确定泵的型号(从样本或产品目录中选取);
(3)若被输送液体的粘度和密度与水相差较大时，应核算泵的特性参数：流量、压头和轴功率。

选择离心泵时，可能有几种型号的泵同时满足在最佳范围内操作这一要求，此时，可分别确定各泵的工作点，比较工作点上的效率，择优选取。

离心泵的特点是，送液能力大，流量均匀，但产生的压头不高，且压头随着流量的改变而变化。

一．根据数据绘制离心泵特性曲线（如图（2）所示）目的：掌握离心泵特性曲线的绘制方法，实现离心泵的合理调节。

1．准备工作：数据资料；坐标纸；直尺；曲线板；铅笔；橡皮2. 操作步骤：(1）按比例在坐标纸上绘制横、纵坐标，横坐标表示流量；纵坐标表示扬程H、轴功率N、泵功率η。

(2）绘制特性Q-H曲线：1)将流量和扬程对应的数据点画在坐标纸上2）将各点用平滑曲线连接起来（3）绘制绘制特性Q-N曲线：1)将流量和功率对应的数据点画在坐标纸上2）将各点用平滑曲线连接起来（4）绘制绘制特性Q-η曲线：1)将流量和效率对应的数据点画在坐标纸上2）将各点用平滑曲线连接起来（5）绘制绘制特性Q- NPSHr曲线：1)将流量和必需的气蚀余量对应的数据点画在坐标纸上2）将各点用平滑曲线连接起来（6）在曲线图上标注曲线名称：Q-H曲线Q-N曲线Q-η曲线Q-NPSHr曲线（7）在曲线图上标出最佳工况点（效率η最大的点）（8）完善图名，清洁图面（离心泵的特性曲线）（9）回收工具，清理现场。

3．注意事项：（1）坐标末端必须标出箭头（2）连线必须是平滑曲线，不能是直线。

二．离心泵相关知识的介绍1．主要部件：1）包括叶轮和泵轴的旋转部件2）由泵壳、填料函和轴承组成的静止部件2．工作原理：液体随叶轮旋转，在惯性离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得了能量，使流向叶轮外周的液体的静压强提高，流速增大。

液体离开叶轮进入蜗壳，因蜗壳内流道逐渐扩大而使流体速度减慢，液体的部分动能转换成静压能。

于是，具有较高压强的液体从泵的排出口进入排出管路，被输送到所需的管路系统。

图（1）离心泵结构示意图3.主要性能参数（1）流量（Q）:离心泵在单位时间送到管路系统的液体体积，常用单位为L/s 或m/h；（2）压头（H）：离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量，其单位为m；（3）效率（η）：由原动机提供给泵轴的能量不能全部为液体所获得，通常用效率来反映能量损失；（4）轴功率（N）：[指离心泵的泵轴所需的功率，单位为W或kW 。

图文解析离心泵的特性曲线一、离心泵的特性曲线定义当转速n为常量时，列出扬程（H）、轴功率（N）、效率（η）以及允许吸上真空高度（Hs）等随流量（Q）变化的函数关系，即：H = f（Q）；N = F（Q）；Hs = Ψ（Q）；η= φ（Q），我们把这些方程关系用曲线来表示，就称这些曲线为离心泵的特性曲线。

离心泵的特性曲线是液体在泵内运动规律的外在表现形式，这三条曲线需要根据试验的方法（采用离心泵特性曲线的测定装置，逐渐开启水泵出口阀门改变其流量，测得一系列的流量及相应的扬程和轴功率，然后将H一Q、N —Q、η一Q曲线绘制在同一张坐标纸上，即为一定型式离心泵在一定转速下的特性曲线），不同的水泵特性曲线不同，水泵的特性曲线由设备生产厂家提供。

严格意义上讲，每一台水泵都有特定的特性曲线。

在水泵特性曲线上，对应任意流量点都可以找到一组与其相对应的扬程、轴功率和效率值，通常把这一组相对应的参数称为工况，其对应最高效率点的一组工况称为最佳工况。

在生产实践中，水泵的运行工况点是通过管路的特性曲线与水泵的特性曲线确定的（M工况点，见下图）。

在选择和使用泵时，使水泵在高效区运行，以保证运转的经济和安全。

二、影响离心泵特性曲线的因素离心泵的特性曲线与很多因素有关，如液体的粘度与密度、叶轮出口宽度、叶片的出口安放角与叶片数及离心泵的压出室形状等均会对离心泵的特性曲线产生影响。

1、叶轮出口直径对性能曲线的影响在叶轮其它几何形状相同的情况下，如果改变叶轮的出口直径，则离心泵的特性曲线平行移动，见下图。

根据这一特性，水泵制造厂和使用单位可以采用车削离心泵叶轮外径的方法改变一台泵的性能范围，以使泵的性能更适合实际运行需要。

例如，某厂的一台离心式循环泵，其运行压力偏高，为降低压力，将叶轮外径由270mm车削到250mm后，在流量相同的情况下，压力下降，给水泵的电机电流减小，满足了运行的要求。

2、转速与性能曲线的关系同一台离心泵输送同一种液体，泵的各项性能参数与转速之间的关系式为：Q1/Q2 = n1/n2H1/H2 = (n1/n2)2Nl/N2 = (n1/n2)2三、理论特性曲线的定性分析1、理论扬程特性曲线的定性分析由HT =中，将C2u = u2 - C2rctgβ2 代入，可得：HT =（u2 - C2rctgβ2）叶轮中通过的水量可用此式表示：QT = F2C2r，也即：C2r =式中QT：泵理论流量（m3/s）；F2：叶轮的出口面积（m2）；C2r：叶轮出口处水流绝对速度的径向（m/s）。

２－４离心泵的特性曲线一、离心泵的特性曲线压头、流量、功率和效率是离心泵的主要性能参数。

这些参数之间的关系，可通过实验测定。

离心泵生产部门将其产品的基本性能参数用曲线表示出来，这些曲线称为离心泵的特性曲线（characteristic curves）。

以供使用部门选泵和操作时参考。

特性曲线是在固定的转速下测出的，只适用于该转速，故特性曲线图上都注明转速n的数值，图2-6为国产 4B20型离心泵在n=2900r/min时特性曲线。

图上绘有三种曲线，即１．Ｈ－Q曲线Ｈ－Q曲线表示泵的流量Q和压头Ｈ的关系。

离心泵的压头在较大流量范围内是随流量增大而减小的。

不同型号的离心泵，Ｈ－Q曲线的形状有所不同。

如有的曲线较平坦，适用于压头变化不大而流量变化较大的场合；有的曲线比较陡峭，适用于压头变化范围大而不允许流量变化太大的场合。

２．Ｎ－Q曲线Ｎ－Q曲线表示泵的流量Q和轴功率Ｎ的关系，Ｎ随Q的增大而增大。

显然，当Q=0时，泵轴消耗的功率最小。

因此，启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。

３．η－Q曲线η－Q曲线表示泵的流量Q和效率η的关系。

开始η随Q的增大而增大，达到最大值后，又随Q的增大而下降。

该曲线最大值相当于效率最高点。

泵在该点所对应的压头和流量下操作，其效率最高。

所以该点为离心泵的设计点。

选泵时，总是希望泵在最高效率工作，因为在此条件下操作最为经济合理。

但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，因此，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区，如图2-6波折线所示。

高效率区的效率应不低于最高效率的92%左右。

泵在铭牌上所标明的都是最高效率下的流量，压头和功率。

离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。

二．离心泵的转数对特性曲线的影响离心泵的特性曲线是在一定转速下测定的。

当转速由n1改变为n2时，其流量、压头及功率的近似关系为, ,(2-6)式（2-6）称为比例定律，当转速变化小于20%时，可认为效率不变，用上式进行计算误差不大。

通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。

特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量-功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。

一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。

在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。

什么叫泵的效率？公式如何？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。

天牛船泥泵计算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)什么是泵的全性能测试台？能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。

国家标准精度为B级。

流量用精密蜗轮流量计测定，扬程用精密压力表测定。

吸程用精密真空表测定。

功率用精密轴功率机测定。

转速用转速表测定。

效率根据实测值：n=rQ102计算什么叫泵的效率？公式如何？答：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)我只知道物体旋转时会产生一个轴向的力，但是不知道如何计算，和转速直径还是质量有关，还是都有关系。

离心泵特性曲线压头、流量、功率和效率是离心泵的主要性能参数。

这些参数之间的关系，可通过实验测定。

离心泵生产部门将其产品的基本性能参数用曲线表示出来，这些曲线称为离心泵的特性曲线（characteristic curves）。

以供使用部门选泵和操作时参考。

特性曲线是在固定的转速下测出的，只适用于该转速，故特性曲线图上都注明转速n的数值，图2-6为国产 4B20型离心泵在n=2900r/min 时特性曲线。

图上绘有三种曲线，即１．Ｈ－Q曲线Ｈ－Q曲线表示泵的流量Q和压头Ｈ的关系。

离心泵的压头在较大流量范围内是随流量增大而减小的。

不同型号的离心泵，Ｈ－Q曲线的形状有所不同。

如有的曲线较平坦，适用于压头变化不大而流量变化较大的场合；有的曲线比较陡峭，适用于压头变化范围大而不允许流量变化太大的场合。

２．Ｎ－Q曲线Ｎ－Q曲线表示泵的流量Q和轴功率Ｎ的关系，Ｎ随Q的增大而增大。

显然，当Q=0时，泵轴消耗的功率最小。

因此，启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。

３．η－Q曲线η－Q曲线表示泵的流量Q和效率η的关系。

开始η随Q的增大而增大，达到最大值后，又随Q的增大而下降。

该曲线最大值相当于效率最高点。

泵在该点所对应的压头和流量下操作，其效率最高。

所以该点为离心泵的设计点。

选泵时，总是希望泵在最高效率工作，因为在此条件下操作最为经济合理。

但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，因此，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区，如图2-6波折线所示。

高效率区的效率应不低于最高效率的92%左右。

泵在铭牌上所标明的都是最高效率下的流量，压头和功率。

离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。

离心泵特性曲线的测定实验报告一、实验目的。

离心泵是一种常用的水泵，其性能参数对于工程设计和运行具有重要意义。

本实验旨在通过实验测定，了解离心泵的特性曲线，包括扬程、流量、效率等参数的关系，为离心泵的选型和运行提供依据。

二、实验原理。

离心泵是利用离心力将液体输送到一定高度或压力的机械设备。

其工作原理是通过叶轮的旋转产生离心力，使液体产生压力，从而实现液体的输送。

离心泵的性能参数主要包括扬程、流量和效率。

扬程是指泵能提供的最大扬程高度，流量是指单位时间内泵能输送的液体体积，效率是指泵的输液效率。

三、实验仪器和设备。

1. 离心泵。

2. 流量计。

3. 压力表。

4. 水槽。

5. 测量尺。

6. 实验台架。

四、实验步骤。

1. 将离心泵安装在实验台架上，并连接好进水管和出水管。

2. 将水槽中注满水，并打开进水阀门，使水槽中的水与泵相连通。

3. 打开离心泵，并逐渐打开出水阀门，记录下不同流量下的压力表读数。

4. 根据实验数据，绘制离心泵的特性曲线图，包括扬程-流量曲线和效率-流量曲线。

五、实验数据处理与分析。

根据实验数据，我们绘制了离心泵的扬程-流量曲线和效率-流量曲线。

通过分析曲线图，我们可以得出以下结论：1. 随着流量的增加，离心泵的扬程逐渐减小，这是由于泵的内部阻力和泵水的摩擦力增加导致的。

2. 在一定范围内，随着流量的增加，离心泵的效率也会增加，但当流量达到一定值后，效率会逐渐下降。

这是因为在低流量时，泵的内部损失较小，效率较高；而在高流量时，泵的内部损失增加，效率下降。

六、实验结论。

通过本次实验，我们对离心泵的特性曲线有了更深入的了解。

离心泵的扬程、流量和效率之间存在一定的关系，通过测定特性曲线，可以为离心泵的选型和运行提供依据。

同时，我们也了解到在实际工程应用中，需要根据具体情况选择合适的离心泵，以达到最佳的工作效果。

七、实验总结。

本次实验通过测定离心泵的特性曲线，加深了对离心泵工作原理和性能参数的理解，为今后的工程设计和运行提供了重要参考。