离心泵的性能曲线(原创版)
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关于离心水泵性能曲线与参数
关于离心水泵性能曲线与参数！一、关于离心水泵参数之间必须遵从的关系：1、能量关系：机械能守恒原理：功率N ∝扬程H ³流量Q2、流体动力学原理：A、阻力矩M正比流速v的平方：M ∝ v^2B、速度头与水头的转换关系（流速v的平方与扬程H的转换关系）：v^2 /2∝gHC、流量与管网阻力R的关系：H ∝流量Q^23、运动学关系：线速度与角速度成正比 v ∝ω4、功能关系：A、功率N = 转矩M³角速度ωB、功率N ∝角速度ω的立方：N ∝ω^3二、各种曲线：1、流量-扬程曲线（Q-H）2、流量-功率曲线（Q-N）3、流量-效率曲线（Q-η）4、流量-气蚀余量曲线（Q-（NPSH）r）5、意义：A、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、效率和气蚀余量值；B、这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点；C、离心泵取高效率点工况称为最佳工况点；D、最佳工况点一般为设计工况点；E、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；F、在实践中选高效率区间运行、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。
要分清几个过程的前提条件：1、管网曲线一定时：1）系统压力增大，流量增大，压力与流量的平方成正比，即H ∝流量Q^22）是一个系统功率增大的过程，或者说泵机转速提高的过程，变频频率升高的过程； 3）管网曲线是一个二次曲线；4）就相当于电路电阻R一定，电压变化、电流变化、功率变化的情况；2、改变管网曲线，增大流量：1）相关物理过程例如打开出水龙头时；2）改变管网曲线减小管网阻力R，系统流量增大，压力减小很少认为恒定，3）压力恒定，系统流量与功率成正比，流量增大，功率增大，电机转子转速在稳定区速度梢微降低，负荷增大；4）这就是泵的实际运行状态，流量大，功率大，流量小功率小，例如风门关小时、回流阀开大时，系统流量减小，功率减小，用电量也小；5）风门关小时、回流阀开大时，系统流量减小，功率减小，用电量也小，此时转子转速在稳定区速度梢微升高，负荷减轻；6）如果这时改变出水管径，就等于改变流量，改变电机运行功率，这就是改变出水管径改变流量的原理；7）相当于电路的电压不变，电阻R变化时，电流、功率变化的情况；3、泵机功率不变：1）相关物理过程如灭火水枪；2）用减小出水管截面，增大管网阻力R，减小流量、增大压力，泵机功率不变；3）目的在于增大压力，增大出口水流速度等；4）也是管网改造，减小流量、增大扬程、不增大系统功率的方法的原理；5）这个过程H-Q曲线，是上翘的双曲线形，流量与压力反比降低，或压力与流量反比升高的曲线；6）这个过程相当于恒流源电路中，外电路变阻器的电阻增大时，电流减小、电压升高、功率不变的情形；1、管网曲线一定时：这种运行情况适宜封闭式流体循环系统；２、改变管网曲线，调节流量：1）这是大部分风机、供水泵的正常工作状态；2）在这种状态下运行时，忽略压力的变化既恒压；3）在这种状态下运行时，流量与电机输出功率成正比，既风门大功率大、风门小功率小，所以用风门调节风量大小并不浪费电。
离心泵3-离心泵的性能曲线
2.流量损失：
3.机械损失：
1. 流动损失
⑴ 摩阻损失hf
吸入室 叶轮流道 蜗壳 扩压器等 转弯、突然收缩或扩大等
摩擦阻力损失
+
h f ck1Q
2
局部阻力损失
达西公式： 由：λ=const
l c2 hf d 2
泵内流速高，处于阻力平方区。 主要区域：边界层内部的有旋流动。
靠近壁面的流动
H H-q q
3. 机械损失
⑴ 圆盘摩擦损失
最大
⑵ 密封件与泵轴之间的摩擦损失 ⑶ 轴与轴承之间的摩擦损失
u2 3 5e N df k df gD ( ) (1 ) 100 D2
2 2
二、泵的各种功率和效率
HT∞→HT→H 1. 水力功率和水力效率
单位时间内泵叶轮给出的总能量。
QT→Q
离心泵的基本特性曲线：三条，即H—Q、N—Q 和η—Q曲线。
离心泵的全性能曲线 ：四条，即H—Q、N—Q、 η—Q和[△h]—Q曲线。
①. H—Q特性
泵的选用与操作的依据 。
陡降：Q流量变化小而H变化大； 平坦：Q流量变化大而H变化小； 驼峰：驼峰点T点左边工作不 稳定。 图1-31 三种H-Q特性比较
N、Ne、η
Ne
QH
1000
Ne η 100% N
N h QT HT
N e QH
QT Q q
H T H h f hs
H T H h f hs
水力效率：衡量流动 损失的大小。
H h HT h HT h u2c2u
（1-17）
ck2—与冲击损失系数及过流
面积有关的系数。
图1-20 流动损失曲线
离心泵的性能曲线
6
B 当 ≈ 0.02 ， df 值 小 时 K 最 D 2 HT µu2c2u∞ ＝
增 高 级 程 于 高2 用 n提 单 扬 优 提 D 械 失 近 视 常 机 损 可 似 为数
二
离心泵的各种功率和效率
N 效 率 Ne = 有 功
述 轴 率 前 功
ρQ H
1000
kw
1
水力功率和水力效率 水力功率： 水力功率：单位时间里泵叶轮给出的能量
l c2 hf = λ d 2 λ是 Re和 道 对 糙 有 的 数 与 流 相 粗 度 关系 阻 系 ） （ 力 数 内 为 常 ， c Q 正 ， 泵 λ认 一 数 与2即 2成 比 R均 阻 平 区 在 力 方 ， e hf = CK1Q2 CK1与 道 面 糙 及 流 积 关 流 表 粗 度 过面 有 ， 二 抛 线 是 次 物
（3）η--Q特性 --Q
检查泵的经济性，在何种情况下工作效率高、节能。 检查泵的经济性，在何种情况下工作效率高、节能。 工程上把最高点叫额定点， 工程上把最高点叫额定点，该点的各参数 Qopt额定流量 Hopt额定扬程 Nopt额定功率 为扩大泵的使用范围，各种泵规定了良好工作区。 为扩大泵的使用范围 ， 各种泵规定了良好工作区 。 最高效率点以下7 范围内诸点， 有给额定点， 最高效率点以下 7 ％ 范围内诸点 ， 有给额定点 ， 有给 良好工作区。 良好工作区。
N－ 曲 同 扬 下 去 恒 速 Q 线 一 程 减 q 转
3、η—Q性能曲线
H Q － 易 到 曲 很 得 η −Q 线 N Q － Ne ρQ H η＝ ＝ 用 立 的、 、 代 求 对 点 Q H N 入 得 N N η曲 是 原 ， 横 标 于 ＝ max的 线 线 过 点 与 坐交 Q Q 曲
B 当 ≈ 0.02 ， df 值 小 时 K 最 D 2 HT µu2c2u∞ ＝
增 高 级 程 于 高2 用 n提 单 扬 优 提 D 械 失 近 视 常 机 损 可 似 为数
二
离心泵的各种功率和效率
N 效 率 Ne = 有 功
述 轴 率 前 功
ρQ H
1000
kw
1
水力功率和水力效率 水力功率： 水力功率：单位时间里泵叶轮给出的能量
l c2 hf = λ d 2 λ是 Re和 道 对 糙 有 的 数 与 流 相 粗 度 关系 阻 系 ） （ 力 数 内 为 常 ， c Q 正 ， 泵 λ认 一 数 与2即 2成 比 R均 阻 平 区 在 力 方 ， e hf = CK1Q2 CK1与 道 面 糙 及 流 积 关 流 表 粗 度 过面 有 ， 二 抛 线 是 次 物
（3）η--Q特性 --Q
检查泵的经济性，在何种情况下工作效率高、节能。 检查泵的经济性，在何种情况下工作效率高、节能。 工程上把最高点叫额定点， 工程上把最高点叫额定点，该点的各参数 Qopt额定流量 Hopt额定扬程 Nopt额定功率 为扩大泵的使用范围，各种泵规定了良好工作区。 为扩大泵的使用范围 ， 各种泵规定了良好工作区 。 最高效率点以下7 范围内诸点， 有给额定点， 最高效率点以下 7 ％ 范围内诸点 ， 有给额定点 ， 有给 良好工作区。 良好工作区。
N－ 曲 同 扬 下 去 恒 速 Q 线 一 程 减 q 转
3、η—Q性能曲线
H Q － 易 到 曲 很 得 η −Q 线 N Q － Ne ρQ H η＝ ＝ 用 立 的、 、 代 求 对 点 Q H N 入 得 N N η曲 是 原 ， 横 标 于 ＝ max的 线 线 过 点 与 坐交 Q Q 曲
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
pa
Et2 Et3 hf23
0
p2
12 2
1
0
不含动能
H p2 p1 (真)
g
p（1 真）
H
0
Q
操作性问题分析 举例
练习1
图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则 qV、H、Pa、hf 、p1和p2（均为读数）如何变化？
答：qV不变，H不变，Pa 不变，hf不变
p（1 真 ） p2
串联泵
单台泵
0
qV
设 计 型 ----选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右。
qV (1.05 ~ 1.1)qV max
H (1.1 ~ 1.15)Hmax
操 作型 定 性分 析、 定 量计 算
操作性问题分析 举例
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，
pa
• 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。
H
解：
江面下降，泵特性曲线不变 管路特性曲线 平行上移
工作点左移
He
z p
g
u2 2g
hf
A BqV 2
不变
0
q
操作性问题分析 举例
33
33
qV，H，Pa，hf BqV 2
A.串联
B.并联
C.串并联均可 D.无法满足要求
He 六、离心泵的组合操作——串、并联
1、并联
特点：在相同 H 下，qV 并 2qV 单
并联泵
请思考：
单台泵
若单台泵的特性曲线方程为
， H e单
Et2 Et3 hf23
0
p2
12 2
1
0
不含动能
H p2 p1 (真)
g
p（1 真）
H
0
Q
操作性问题分析 举例
练习1
图示为离心泵性能测定装置。若水槽液面上升，则 qV、H、Pa、hf 、p1和p2（均为读数）如何变化？
答：qV不变，H不变，Pa 不变，hf不变
p（1 真 ） p2
串联泵
单台泵
0
qV
设 计 型 ----选泵时，将流量、压头裕量控制在10%左右。
qV (1.05 ~ 1.1)qV max
H (1.1 ~ 1.15)Hmax
操 作型 定 性分 析、 定 量计 算
操作性问题分析 举例
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，
pa
• 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。
H
解：
江面下降，泵特性曲线不变 管路特性曲线 平行上移
工作点左移
He
z p
g
u2 2g
hf
A BqV 2
不变
0
q
操作性问题分析 举例
33
33
qV，H，Pa，hf BqV 2
A.串联
B.并联
C.串并联均可 D.无法满足要求
He 六、离心泵的组合操作——串、并联
1、并联
特点：在相同 H 下，qV 并 2qV 单
并联泵
请思考：
单台泵
若单台泵的特性曲线方程为
， H e单
离心泵的几条重要的性能曲线你知道多少？
离心泵的几条重要的性能曲线你知道多少？下面介绍离心泵的几条重要的性能曲线，水泵的性能参数如流量Q 扬程H 轴功率P 转速n 效率η汽蚀(npsh)之间存在的一定的关系。
他们之间的量值变化关系用曲线来表示，这种曲线就称为水泵的性能曲线。
如下图，截图来源于义维科技提供的选型软件截图：水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性：首先以该水泵的额定转速为先决条件的。
水泵性能曲线主要有三条曲线：流量—扬程曲线，流量—功率曲线，流量—效率曲线，如上图蓝色曲线（Q-H曲线），绿色曲线（Q-η曲线），暗红色曲线（Q-P曲线）,最下面的灰色曲线为（流量汽蚀曲线）A、流量—扬程特性曲线它是离心泵的基本的性能曲线。
比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点(既中间凸起，两边下弯)，称驼峰性能曲线。
比转速在80～150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。
比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。
一般的说，当流量小时，扬程就高，随着流量的增加扬程就逐渐下降。
B、流量—功率曲线轴功率是随着流量而增加的,注意此处是轴功率不是电机功率，当流量Q=0时，相应的轴功率并不等于零，而为一定值(约正常运行的60%左右)。
这个功率主要消耗于机械损失上。
此时水泵里是充满水的，如果长时间的运行，会导致泵内温度不断升高，泵壳，轴承会发热，严重时可能使泵体热力变形，我们称为“闷水头”，此时扬程为最大值，当出水阀逐渐打开时，流量就会逐渐增加，轴功率亦缓慢的增加。
在选择与水泵配套的电机输出功率时，必须根据水泵的工作情况选择比水泵轴功率稍大的功率，以免在实际运行中，出现小机拖大泵使电机过载、烧毁等事故，同时也避免配过大功率的电机，使电机的容量不能充分利用，从而降低电机的效率和功率因素。
C、流量—效率曲线它的曲线象山头形状，当流量为零时，效率也等于零，随着流量的增大，效率也逐渐的增加，但增加到一定数值之后效率就下降了。
曲线上有个最高点，即离心泵的最高效率点。
离心泵的性能参数与特性曲线（精）
离心泵的性能参数与特性曲线（精）离心泵的性能参数与特性曲线泵的性能及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据。
离心泵的主要性能参数有流量、压头、效率、轴功率等。
它们之间的关系常用特性曲线来表示。
特性曲线是在一定转速下，用20℃清水在常压下实验测得的。
（一）离心泵的性能参数1、流量离心泵的流量是指单位时间内排到管路系统的液体体积，一般用Q表示，常用单位为l/s、m3/s或m3/h等。
离心泵的流量与泵的结构、尺寸和转速有关。
2、压头（扬程)离心泵的压头是指离心泵对单位重量（1N）液体所提供的有效能量，一般用H表示，单位为J/N或m。
压头的影响因素在前节已作过介绍。
3、效率离心泵在实际运转中，由于存在各种能量损失，致使泵的实际（有效）压头和流量均低于理论值，而输入泵的功率比理论值为高。
反映能量损失大小的参数称为效率。
离心泵的能量损失包括以下三项，即(1)容积损失即泄漏造成的损失，无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为容积效率ηv。
闭式叶轮的容积效率值在0.85～0.95。
(2)水力损失由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力，流道面积和方向变化的局部阻力，以及叶轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。
这种损失可用水力效率ηh来反映。
额定流量下，液体的流动方向恰与叶片的入口角相一致，这时损失最小，水力效率最高，其值在0.8～0.9的范围。
(3)机械效率由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦，泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。
机械损失可用机械效率ηm来反映，其值在0.96～0.99之间。
离心泵的总效率由上述三部分构成，即η=ηvηhηm（2-14）离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、液体流量和性质等因素有关。
通常，小泵效率为50～70％，而大型泵可达90％。
4、轴功率N由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率，单位为W或kW。
离心泵的有效功率是指液体在单位时间内从叶轮获得的能量，则有Ne = HgQρ（2-15）式中Ne------离心泵的有效功率，W；Q--------离心泵的实际流量，m3/s；H--------离心泵的有效压头，m。
4.3离心泵的特性曲线 - Copy
qv = qt - ∑q
一般取：v 0.93 ~ 0.98
qv q v 1 qt qt
（3）水力损失：包括流动阻力损失 hhyd 和冲击损失 hsh。 其中：流动阻力损失 hhyd =沿程摩擦损失+局部阻力损失 冲击损失 hsh=叶轮进口冲击损失
总损失：h水=hhyd+hsh
hyd
（三）.联合特性曲线
泵与管路联合工作，遵守质量守恒和能量守恒原理。
稳定工况：q泵 = q管
H泵 = H管
H
稳定工况点为：A点。 此时的压头、流量：HA、qA。
HA
A
qA
q
• 4.3.2
离心泵的流量调节
B
A
（1）.改变泵出口阀开度
改变管路特性曲线。在排出管路上安装闸阀。 阀开大时：q↑，H↓ 阀管小时：q↓，H↑ 特点：简单、方便、灵活，普遍采用；
H 泵 1.05 ~ 1.1H
v
离心泵的选型
离心泵的选型
• 单级离心泵系列型谱：
4.3.5 离心泵的启动与运行
（1）启动前检查 ① 泵轴润滑油是否达到油标尺度。 ② 安装是否牢固。 ③ 叶轮转动是否灵活。 ④ 大功利泵排除阀是否关闭。 （2）充水 向泵壳和吸入管内充满水，泵壳要放气。输送高温液体要先暖 泵。
A B
能量损失大。
（2）.出口旁路分流调节 改变管路特性曲线。排出管接一支路，
用于泄流。支路管开启时，系统流量被泄掉。
此时： H↓、q↑ 特点：简单、方便；不经济。
（3）. 液位或出口压力调节
改变管路特性曲线。利用排出管液位或压力的升高或降低，
即改变△Z或pB。 使HT 变化。 B A 液位升高时：H↑、q↓
离心泵的特性曲线完整版文档
❖ 图为 BA 型泵的综合性能图
❖ 图中每个注有型号和转速的四边形，代表一种泵 在其叶轮外径允许车削范围内的Q 一H ，用单线 者表示叶轮外径未经车削，图中有三条线者，则 表示该泵还有两种叶轮外径的规格
IS型单级单吸泵的综合性能图
BA 型泵的综合性能图
水泵的高效段（不低于最高效率点10%左右） 四、流量与允许吸上真空度曲线 相应与效率最高值的点的参数，即水泵铭牌上所列的各数据。 这不仅扩大该泵的适用范围，而且在选用水泵使需要的工作点落在该区域内，则所选定的水泵型号是经济合理的。 结论： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。 离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内，即成为水泵的 综合性能曲线图（水泵的系列型谱图）。 当流量为零时（闸阀关闭），轴功率最小。 离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降的曲线。 结论： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。 离心泵的试验性能曲线:在一定的转速下测定水泵扬程、轴功率、效率与流量之间的关系，并绘出完整的性能曲线。 水泵的性能参数，标志着水泵的性能。 结论： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。 离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内，即成为水泵的 综合性能曲线图（水泵的系列型谱图）。 离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特点。 离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内，即成为水泵的 综合性能曲线图（水泵的系列型谱图）。 因此，为便于离心泵的启动和防止动力机超载，启动时，应将出水管路上的闸阀关闭，启动后，再将闸阀逐渐打开，即水泵的闭阀启 动。
❖ 图中每个注有型号和转速的四边形，代表一种泵 在其叶轮外径允许车削范围内的Q 一H ，用单线 者表示叶轮外径未经车削，图中有三条线者，则 表示该泵还有两种叶轮外径的规格
IS型单级单吸泵的综合性能图
BA 型泵的综合性能图
水泵的高效段（不低于最高效率点10%左右） 四、流量与允许吸上真空度曲线 相应与效率最高值的点的参数，即水泵铭牌上所列的各数据。 这不仅扩大该泵的适用范围，而且在选用水泵使需要的工作点落在该区域内，则所选定的水泵型号是经济合理的。 结论： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。 离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内，即成为水泵的 综合性能曲线图（水泵的系列型谱图）。 当流量为零时（闸阀关闭），轴功率最小。 离心泵流量与允许吸上真空度曲线是一条下降的曲线。 结论： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。 离心泵的试验性能曲线:在一定的转速下测定水泵扬程、轴功率、效率与流量之间的关系，并绘出完整的性能曲线。 水泵的性能参数，标志着水泵的性能。 结论： Q～H曲线是下降的曲线，即随流量Q的增大，扬程H逐渐减少。 离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内，即成为水泵的 综合性能曲线图（水泵的系列型谱图）。 离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特点。 离心泵的综合性能图：把一种或多种泵型不同规格的一系列泵的Q～H性能曲线工作范围段综合绘入一张对数坐标图内，即成为水泵的 综合性能曲线图（水泵的系列型谱图）。 因此，为便于离心泵的启动和防止动力机超载，启动时，应将出水管路上的闸阀关闭，启动后，再将闸阀逐渐打开，即水泵的闭阀启 动。
泵—离心泵的性能曲线
4. NPSHr-Q曲线
NPSHr-Q曲线是检查泵工作时是否发生汽蚀的依据，应全面考虑泵的安装高度、
入口阻力损失等，防止泵发生汽蚀现象。
例2-2：用清水测定一台离心泵的主要性能参数。实验中测得流量为10m3/h，泵出口 处压力表的读数为0.17MPa（表压），入口处真空表的读数为-0.021Mpa，轴功率为 1.07KW，电动机的转速为2900r/min，真空表测压点与压力表测压点的垂直距离为 0.2m。试计算此在实验点下的扬程和效率。
见图2-35所示，M、D、C点都是离心泵的工作点。
图2-35 泵的工作点
二、工作点的类型
离心泵的性能曲线有平坦、陡降和驼峰三种，显然， 对于平坦和陡降性质的性能曲线，交点只有一个，该点 称为稳定工作点（M）。
对于驼峰性质的性能曲线，交点有两个（D、C）， 但只有一个是稳定工作点（C），另一个工作点称为不稳 定工作点（D），泵只能在稳定工作点下工作。
图2-38 改变转速的调节
2. 特点
① 用这种方法调节流量，没有附加能量损失，所以是一种最经济的调节方法。
3. 驼峰H-Q曲线
具有这种性能的泵在运行中容易出现不稳定工况， 一般应在下降曲线部分操作。
图2-26 三种形状的H-Q曲线
四、离心泵性能曲线的应用
到目前为止，离心泵的性能曲线，还不能用理论计算方法精确确定，只能通过实验 获得。 离心泵的性能曲线，一般由泵的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考。
管路性能曲线
在石油化工生产中，泵和管路一起组成了一个输送系统。 能否保证泵在管路系统装置中处于最高效率点下运转，不仅取决于离心泵的性能特 性曲线，还与离心泵所在的管路特性曲线有关。
一、 管路性能曲线
所谓管路性能曲线是指使一定液体流过管路时，需 要从外界给予单位重量液体的能头HC（m）与管路液体 流量Q（m3/h）之间的关系曲线。
NPSHr-Q曲线是检查泵工作时是否发生汽蚀的依据，应全面考虑泵的安装高度、
入口阻力损失等，防止泵发生汽蚀现象。
例2-2：用清水测定一台离心泵的主要性能参数。实验中测得流量为10m3/h，泵出口 处压力表的读数为0.17MPa（表压），入口处真空表的读数为-0.021Mpa，轴功率为 1.07KW，电动机的转速为2900r/min，真空表测压点与压力表测压点的垂直距离为 0.2m。试计算此在实验点下的扬程和效率。
见图2-35所示，M、D、C点都是离心泵的工作点。
图2-35 泵的工作点
二、工作点的类型
离心泵的性能曲线有平坦、陡降和驼峰三种，显然， 对于平坦和陡降性质的性能曲线，交点只有一个，该点 称为稳定工作点（M）。
对于驼峰性质的性能曲线，交点有两个（D、C）， 但只有一个是稳定工作点（C），另一个工作点称为不稳 定工作点（D），泵只能在稳定工作点下工作。
图2-38 改变转速的调节
2. 特点
① 用这种方法调节流量，没有附加能量损失，所以是一种最经济的调节方法。
3. 驼峰H-Q曲线
具有这种性能的泵在运行中容易出现不稳定工况， 一般应在下降曲线部分操作。
图2-26 三种形状的H-Q曲线
四、离心泵性能曲线的应用
到目前为止，离心泵的性能曲线，还不能用理论计算方法精确确定，只能通过实验 获得。 离心泵的性能曲线，一般由泵的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考。
管路性能曲线
在石油化工生产中，泵和管路一起组成了一个输送系统。 能否保证泵在管路系统装置中处于最高效率点下运转，不仅取决于离心泵的性能特 性曲线，还与离心泵所在的管路特性曲线有关。
一、 管路性能曲线
所谓管路性能曲线是指使一定液体流过管路时，需 要从外界给予单位重量液体的能头HC（m）与管路液体 流量Q（m3/h）之间的关系曲线。
离心泵性能特性曲线
离心泵性能特性曲线一、原始数据记录：表一数据记录表二、数据计算表：计算示例： （1）1212122Z Z gu u g p p H -+-+-=ρ （2）s V /m 00362.03=时 （3）s S V u /m 50.42032.014.300362.0222=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==（4）s S V u /m 88.22040.014.300362.0211=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==()847.111028822.25034.4101000100000008.0032.0222121212=⨯-+⨯⨯+=-+-+-=Z Z g u u g p p H ρ（5）3187.01340/107.99500362.065.11/=⨯⨯⨯==N g HV ρη三、数据分析与绘图1 绘制H-V, η-V,N-V 图像于下图：图一 离心泵性能曲线图图表分析：由图可看出，轴功率随流量增大而增大，扬程随流量增大而减小，效率随流量增大呈现抛物线趋势。
2 实验结论由图得到，转速一定时，离心泵的较为适宜的工作范围是 2.16×10-3m3/s—2.64×10-3m3/s.四、讨论：1.在启动泵前，一定要关闭出口阀，以使泵再低负荷下启动，避免启动电流过大损坏电机，同时关闭泵的时候也要先关闭出口阀，防止发生倒灌现象。
2.无法测电机的转速，泵的特性曲线是在指定的转速下的数据，特性曲线上的实验点其转速都是相同的。
但是实际上感应电动机再转矩改变时，其转速会有变化，随着流量的变化，多个实验点的转速将有所差异，如果不测转速会产生很大的误差。
3为了得到离心泵最佳工作范围，应该在其效率最高点附近多测几组数据，使图像更加清楚明显。
4 由于仪控表读数不稳定，因此应该等其稳定再读数，否则容易造成人为误差。
5 在流量从大往小调节的过程中，应避免等幅取点。
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船用离心泵特性曲线的研究
一、研究目的
（1）了解船用离心泵的结构特性，熟悉离心泵的使用
（2）根据对船用离心泵的测试出的数据研究其特性曲线。
二、基本原理及相关参数的计算
船用离心泵的主要性能参数有流量Q、扬程H、轴功率P和效率η，在一定转速下，船用离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。
而且，当其流量变化时，泵的扬程、功率、及效率也随之变化。
因此要正确选择和使用船用离心泵，就必须掌握流量变化时，其扬程、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。
本研究的数据来源是根据我公司车间现场技术人员吴工（吴运波）就不同型号的船用离心泵测出的数据而分析的；在一切准备工作完成后，给船用离心泵通电试验时，先让其运转30分钟后，便开始调整压力，对泵的性能进行试验，试验分7个压力点进行，除了出口阀全闭，额定压力和0.05MPa三个压力外，其他四个压力取流量中间点进行测试，分别记录出口压力、进口真空度、流量、马达电流和马达转速。
将所测得的7组数据进行分析计算，最后得出泵的主要性能参数Q(3/
m h)、H(MPa)、P(KW)和η(%)，从而做出离心泵的特性曲线，即H-Q、H-Q、P-Q和η-Q曲线。
离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵在该点对应的扬程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，再依流量和扬程选泵。
我公司是以清水测定船用离心泵的主要性能参数。
以RVA-200JN型离心泵为例（2014.12.11 上午10:13-10:46测），试验中测得的7组数据，如表一；其中第
m3，泵出口处排出压力表的读数为0.49MPa（表压），2组数据为：流量为25.2h
入口处真空表的读数为-0.014Mpa，电动机的转速为1787r/min，真空表测压点与
压力表测压点的垂直距离为0(即忽略不计)。
表一
参数 组号
排出压力
2P （MPa ） 吸入压力
1P （MPa ）
电机转速 n （r/min ）
电机电流
测I （A ）
泵流量 Q （h m
3
）
1 0.5 -0.009 1793 31.5 0
2 0.49 -0.014 1787 44 25.2
3 0.45 -0.018 1785 50 121.5
4 0.38 -0.028 1783 54.
5 178.9 5 0.31 -0.038 1782 57 220.4
6 0.22 -0.049 1782 57.5 267.6 7
0.1
-0.06
1783
55
305.7
注：1MPa=100m 水柱的高度
下面以第二组数据为例，计算在此实验点下的扬程、功率和效率。
泵的主要性能参数包括流量Q 、扬程H 、轴功率P 和效率η。
试验中直接测出的参数为
转速n=1787r/min
流量Q ＝25.2 h m 3
流体的密度31000m kg =ρ 重力加速度29.8m/s g
=
电流A I 44测=
扬程（压头）H （m ）的计算
分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面，列柏努利方程得：
f
H g u
g p z H g u g p z +++=+++222
2222111ρρ
因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项H f ，流速的平方差也很小故可
忽略，则：
式中
ρ：流体密度，kg/m 3 ；
21、P P ：分别为泵进、出口的压强，Pa ；
21、u u ：分别为泵进、出口的流速，m/s ；
21、z z ：分别为真空表、压力表的安装高度，m 。
由上式可知，由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差00=h ，可算出
泵的扬程为
MPa
g P p h H 519.08
.9*1000)
10*009.0(10*5.0044120=--+=-+=ρ即m H
9.51=
轴功率kw UI P
36.1944440测=⨯==
有效功率为
kw g HQ P e 56.336008.910002.259.51=⨯⨯⨯==ρ
泵的效率%39.18%10036
.1956
.3%100=⨯=⨯=P P e η 其他组试验数据的计算方法同上，最后得出这7组数据的扬程H 、轴功率P 、有效功率Pe 和泵效率η，如表二。
g
p p H ρ12-=
表二
参数 组号
流量Q （h m
3
）
扬程H （MPa ）
轴功率P （KW ）
有效功率Pe （KW ）
泵效率 （%） 1 0 0.519 13.86 0 0 2 25.2 0.514 19.36 3.56 18.39 3 121.5 0.468 22.00 15.48 70.30 4 178.9 0.416 23.98 20.26 84.49 5 220.4 0.349 25.08 20.94 83.49 6 267.6 0.270 25.30 19.67 77.75 7
305.7
0.161
24.20
13.39
55.33
三、 根据试验数据研究泵的特性曲线
图1为流量和扬程的关系
Q-H曲线
00.10.20.30.40.50.60
50
100
150200250300350
流量Q(m^3/h)
扬程H（MPa）
图1
图2为流量和轴功率的关系
Q-P曲线
0510152025300
50
100
150200
250300
350
流量Q（m^3/h）
轴功率P（KW）
图2
图3为流量和效率的关系
Q-η曲线
0204060801000
50
100
150
200
250
300
350
流量Q(m^3/h)
泵效率η(%)
图3
试验结果分析：
图1中，Q-H 曲线是一条不规则的曲线。
理论上，相应于效率最高点值
得点的各参数， 即为泵铭牌上所列出的各数据，它是泵工作最经济的一个点。
在该点左右的一定范围门内（一般比不低于最高效率点的10%左右）都属于效率较高的区域，在选泵时，应使设计所要求的流量和扬程能落在高效段范围内。
图2中，在流量Q=0时，相应的轴功率并不等于零，此功率主要小消耗
在泵的机械损失上，其结果将使泵壳水的温度上升，泵壳、轴承会发热，严重时
可能导致泵壳的热力变形。
因此，在实际运行中，泵在零流量的情况下只允许做段时间（2-3min）运行。
泵正常运行时，Q=0的情况，相当于阀门全闭，此时泵的轴功率仅为设计值的30%-40%左右，而扬程值又是最大，完全符合电机轻载启动的要求。
图3是Q-η的关系曲线，η随着Q的增大而不断增大，但是当Q达到一定值后，随着Q的增大，η的增长变缓，基本与理论曲线相符。
理论上，当Q达到一定值，即离心泵的额定流量Q后，η达到最大，其后，随着Q的增大，η不断减小，即效率不断下降。
要想找到最理想的压力点，就应该在泵效率的高效区，将流量的间隔缩小点，才能更准确的测出此泵在某个Q下的η值，使得试验结果更加接近于铭牌上标定的额定值。
附：
本试验研究，因试验数据与理论值有一定的误差，再加上测得的试验组数少和试验中Q的间隔突加得快，因此试验所得出的曲线和结论仅供参考；如有不足之处，敬请指出，本人定加以该正，谢谢！。