管路性能曲线和工况点讲解

风机工况调节及运行一. 风机装置工况与求解水泵装置工况的方法相同，图解风机装置工况仍然是目前普遍采用的方法。

风机P —Q 性能曲线表示风机给单位容积气体提供的能量与流量的关系；管路P —Q 性能曲线表示管道系统单位容积气体流动所需要的能量与流量的关系，这是两条曲线的不同概念。

但是，对风机装置来说，两条曲线又相互联系、相互制约，装置工况即是风机与管路的质量平衡结果；也是风机与管路的能量平衡结果。

1、风机装置的管路性能曲线风机管路系统是指风机装置中除风机以外的全部管路及附件、吸入装置、排出装置的总和。

风机管路性能曲线是指单位容积气体从吸入空间经管路及附件送至压出空间所需要的总能量c p （即全压）与管路系统输送流量Q 的关系曲线。

一般吸入空间及压出空间均为大气，且气体位能通常忽略，则管路性能曲线的数学表达式为2Q S p p c = (N/㎡) (4-28)式子中P S 是管路系统的综合阻力系数（㎏/㎡ ）。

P S 决定于管路系统的阻力特性，根据管路系统的设置情况和阻力计算确定。

式子（4-28）表示的管路性能曲线在Q p c -坐标系中是一条通过原点的二次抛物线。

全压p 表示风机提供的总能量，但是用于克服管路系统阻力的损失能量只能是全压中静压能量。

因此，风机装置工况的确定，有时需要用风机的静压与流量关系（Q p ST -）曲线来确定相应的装置工况。

此时，风机装置将出现全压工况点N 和静压工况点 M ，如图 4-12 所示，这是意义不同的两个工况点。

2、无量纲管路性能曲线离心风机的性能曲线通常采用无量纲性能曲线表示（见图4-11），所以求解装置工况需要采用与之 图 4-12相应的无量纲管路性能曲线。

为此，需对管路性能曲线的方程式无量纲化，利用无量纲性能曲线同样可图解风机装置工况。

对式（4-28）进行无量纲化，有2222222222222222)()(A u Q A S A u Q u A u S u p p p c ρρρ== 式中2u 为叶轮出口牵连速度，2A 为叶轮圆盘面积，ρ为气体密度。

1）管道特性曲线和泵运行点1。

管道特性曲线是指在特定的管道系统中，流体在固定工况下通过管道时，压力头与流量之间的关系。

2离心泵的工作点是泵特性曲线的H-Q线与管道特性曲线的QE线的交点（m点）。

5离心泵的工作点和流量调节（2）离心泵的流量调节（2）当离心泵在指定的管道上工作时，由于生产的变化，有时需要改变管道所要求的流量任务，实际上就是改变泵的工作点。

由于泵的工作点是由管路和泵的特性决定的，因此可以通过改变泵和管路的特性来改变工作点，达到调节流量的目的。

1改变阀门开度，即改变离心泵出口管道阀门开度，改变管道特性曲线。

优点：快速简单，流量可连续改变。

缺点：能耗高，非常不经济。

2改变泵的转速实质上就是改变泵的特性曲线。

优点：能耗合理。

缺点：需要变速装置或昂贵的变速原动机，难以实现连续流量调节。

在实际生产中，当单台泵不能满足输送任务要求时，可采用并联或串联离心泵。

当离心泵并联或串联时，将组合安装的同一型号的两台离心泵视为一个泵组，用泵组的特性曲线或综合特性曲线确定泵组的工作点。

1如果两台相同的泵并联，且每台泵的流量和压头相同，则并联组合泵的流量为单台泵的两倍，压头与单台泵相同。

单泵。

图中显示了单泵和组合泵的特性曲线。

如果两台相同的泵串联，且每台泵的流量和压头相同，则串联组合泵的压头为单泵的两倍，流量与单泵相同。

单泵。

图中显示了单泵和组合泵的特性曲线。

系列离心泵（1）离心泵型离心泵1型。

清水泵：适用于输送清水或物理性质与水相近的液体，无腐蚀性，杂质少。

结构简单，操作方便。

2防腐泵：用于输送腐蚀性液体。

与液体接触的部件由耐腐蚀材料制成，需要可靠的密封。

三。

油泵：用于运输石油产品的泵，要求密封良好。

4杂质泵：输送含有固体颗粒和浓浆的液体，叶轮通道宽，叶片少。

6离心泵的选型。

单吸泵；双吸泵；其他类别。

1确定输送系统的流量和扬程。

液体输送能力通常由生产任务指定。

如果流量在一定范围内波动，泵的选择应以最大流量为基础。

管路特性曲线实验报告
实验目的：
本实验旨在通过对简单流量管路的实验研究，了解管路的特性
曲线。

通过实验分析，掌握设计规格和管路试验数据的检查方法。

实验原理：
流量管路特性曲线实验是一种测量压力下降随流量变化的试验，通过实验得出的结果可以绘制出管路的特性曲线。

在实验中，通
过调节阀门的开度和流量的控制，分别测量不同流量下的压力变化，从而得到相应的管路特性曲线。

实验步骤：
1.连接管路：将测压管和流量计与被测管道连接。

2.调节阀门：调节阀门的开度，使流量计读数适中。

3.记录数据：记录不同流量下的压力读数。

4.绘制特性曲线：利用实验数据，绘制出管路特性曲线。

实验结果：
通过分析实验数据，得出了不同流量下的压力变化，绘制出了管路特性曲线，如下图所示：
实验结论：
通过本次实验，我们得出了管路特性曲线，掌握了设计规格和管路试验数据的检查方法。

同时也加深了我们对管路特性曲线的了解，为我们今后的实践工作提供了帮助。

参考文献：
1.基于特性曲线的管路分析，黎明，机械科学与技术学报，2019年。

2.管路特性曲线的测量方法和实验分析，钟春波，流体机械，2018年。

第十章泵与风机的运行1．本章教学提纲：一、管路特性曲线及工作点: 泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能，但泵与风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决于管路系统的性能，即管路特性曲线.二、泵与风机的联合工作：当采用一台泵或风机不能满足流量或能头要求时，往往要用两台或两台以上的泵与风机联合工作。

泵与风机联合工作可以分为并联和串联两种。

三、运行工况的调节：泵与风机运行时，由于外界负荷的变化而要求改变其工况，用人为的方法改变工况点则称为调节。

工况点的调节就是流量的调节，而流量的大小取决于工作点的位置，因此，工况调节就是改变工作点的位置。

通常有以下方法，一是改变泵与风机本身性能曲线；二是改变管路特性曲线；三是两条曲线同时改变。

四、运行中的主要问题：（1）泵与风机的振动：汽蚀引起振动，旋转失速(旋转脱流)引起振动，机械引起的振动（2）噪声（3）磨损2．本章基本概念：一、管路特性曲线：管路中通过的流量与所需要消耗的能头之间的关系曲线二、工作点：将泵本身的性能曲线与管路特性曲线按同一比例绘在同一张图上，则这两条曲线相交于某一点，该点即泵在管路中的工作点。

三、泵与风机的并联工作：并联系指两台或两台以上的泵或风机向同一压力管路输送流体的工作方式，并联的目的是在压头相同时增加流量。

四、泵与风机的串联工作：串联是指前一台泵或风机的出口向另一台泵或风机的人口输送流体的工作方式，串联的目的是在流量相同时增加压头。

3．本章教学内容：第一节管路特性曲线及工作点泵与风机的性能曲线，只能说明泵与风机自身的性能，但泵与风机在管路中工作时，不仅取决于其本身的性能，而且还取决于管路系统的性能，即管路特性曲线。

由这两条曲线的交点来决定泵与风机在管路系统中的运行工况。

一、管路特性曲线现以水泵装置为例，如右图所示，泵从吸人容器水面A—A处抽水，经泵输送至压力容器B—B，其中需经过吸水管路和压水管路。

下面讨论管路特性曲线。

水泵的性能曲线图分析：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。

水泵的性能曲线图上水平座标标示流量，垂直座标标示压力（扬程），其中有根流量与压力曲线，一般情况下当压力升高时流量下降，你可以根据压力查到流量，也可从流量查到压力；还有根效率曲线，其这中间高，两边低，标明流量与压力在中间段是效率最高，因此我们选泵时要注意泵运行时的压力与流量，处于效率曲线最高附近；再有一个功率（轴功率）曲线，其一般随流量增加而增加。

注意其轴功率不应超过电机功率。

1、曲线:Q-H,流量与扬程曲线趋势图，粗线是推荐工作范围。

扬程--流量曲线以离心式水泵为例，水泵性能曲线图包含有Q-H（流量-扬程）、Q-N（流量-功率）、Q-n（流量-效率）及Q-Hs（流量-允许吸上真空高度）。

每一个流量Q都相应于一定的扬程H、轴功率N、效率n和允许吸上真空高度Hs 。

扬程是随流量的增大而下降的。

Q-H（流量-扬程）是一条不规则的曲线。

相应于效率最高值的（Qo，Ho）点的参数，即为水泵铭牌上所列的各数据。

它将是该水泵最经济工作的一个点。

在该点左右的一定范围内（一般不低于最高效率点的10%左右）都属于效率较高的区段，称为水泵的高效段。

在选泵时，应使泵站设计所要求的流量和扬程能落在高效段范围内。

因无法上图，请自找一幅水泵性能曲线图对照着看。

主要就这些了。

GPM :加仑/分钟,流量单位 3.=gallons per minute 加仑/分,每分钟加仑数(等于4.546升/分) 273L/h。

其中ft是英尺，表示扬程。

1英尺=12英寸, 1英寸=2.54厘米所以, 1英尺=12×2.54=30.48厘米=0.3048米.比如说自来水管道压力为0.2Mpa，它能供到多高的高度呢？转换公式是什么？请大家告诉我一下！谢谢转换公式:高度H=P/(ρg)压力为P=0.2 Mpa=200000 Pa 高度H=P/(ρg)=200000/(1000*9.8)= 20.41 m 以上是静压转换为压力高度的计算公式，实际在使用时，水以某一流量沿管道流动，流动中有沿程水头损失和局部水头损失，水并不能供到上述高度，应是上述高度再减去水在管道流动的水头损失。