第三节叶片泵的基本性能参数

泵的性能参数叶片泵性能是由其性能参数表示的。

表征水泵性能的主要参数有六个：流量、扬程、功率、效率、转速和允许吸上真空高度（或必需汽蚀余量）。

这些参数之间互为关联，当其中某一参数发生变化时，其它工作参数也会发生相应的变化，但变化的规律取决于水泵叶轮的结构型式和特性。

为了深入研究叶片泵的性能，必须首先掌握叶片泵性能参数的物理意义。

1、流量（flowrate, capacity, discharge）水泵的流量是指单位时间内流出泵出口断面的液体体积或质量，分别称为体积流量（volume capacity）和质量流量（mass capacity）。

体积流量用符号Q表示，质量流量用Qm表示。

体积流量常用的单位为升每秒（L/s）、立方米每秒（m3/s）或立方米每小时（m3/h）；质量流量常用的单位为千克每秒（kg/s）或吨每小时（t/h）。

根据定义，体积流量与质量流量有如下的关系：Qm＝ρQ，式中的ρ为被输送液体的密度（kg/m3）。

由于各种应用场合对流量的需求不同，叶片泵设计流量的范围很宽，小的不足1升每秒，而大的则达几十、甚至上百立方米每秒。

除了上述的水泵流量以外，在叶轮理论的研究中还会遇到水泵理论流量QT和泄漏流量q的概念。

所谓理论流量（theoretical capacity）是指通过水泵叶轮的流量。

泄漏流量（leakage capacity）是指流出叶轮的理论流量中，有一部分经水泵转动部件与静止部件之间存在的间隙，如叶轮进口口环与泵壳之间的间隙、填料函中泵轴与填料之间的间隙以及轴向力平衡装置中的平衡孔或平衡盘与外壳之间的间隙等，流回叶轮进口和流出泵外的流量。

由此可知，水泵流量、理论流量和泄漏流量之间有如下的关系：QT ＝Q + q。

2、扬程（head）扬程，用符号H表示，是指被输送的单位重量液体流经水泵后所获得的能量增值，即水泵实际传给单位重量液体的总能量，其单位为m（N·m / N = m）。

湖北水泵（叶片泵）基本参数及其工作原理一、叶片泵的基本参数叶片泵的基本参数包括泵的流量、扬程、效率、转速和功率，此外还有一个重要的参数如泵的气蚀余量。

1、流量泵的流量有体积流量和质量流量之分。

a)体积流量体积流量是泵在单位时间内所抽送的液体的体积，即是从泵压出口的截面所排出液体的体积，用Q表示，单位为立方米每秒m3/s,升每秒l/s,立方米每小时m3/h。

b)质量流量质量流量是泵在单位时间所抽送的液体的质量，质量流量用q表示，其单位为千克每秒kg/s或吨每小时t/h。

通常所说的泵的流量是指体积流量，仅在极少数情况下，如锅炉给水泵因其蒸发量是以t/h计的，故有时用质量流量来表示，因此，一般讲泵的流量就是指体积流量Q。

c)体积流量和质量流量之间的关系如下：质量流量等于体积流量和液体密度的乘积。

即q=Q×ρ或者Q=q/ρ（其中ρ是指液体的密度）2、扬程泵的扬程是指单位重量的液体流过泵后其能量的增量。

用字母H表示，单位为米（m）。

具体说明如下：泵所抽送的单位重量的液体从泵进口处（泵的进口法兰）到泵的出口（泵的出口法兰）能量的增值，称为扬程H。

其公式表达如下：H=E2-E1E1表示泵进口处单位重量液体的能量单位m，E2表示泵出口单位重量液体的能量，单位m。

注意：单位重量液体的能量由三部分组成，即压头、速度头和位置头。

3、转速转速是指单位时间内泵转子的回转数，以n表示，其单位为r/min或r/s,一般用r/min，指每分钟旋转的次数。

4、功率泵的功率是指泵的输入功率。

即原动机传送给泵轴的功率，也叫轴功率，用P表示，也有用N表示，单位为kW。

泵除了输入功率外，还有输出功率，输出功率是指液体流过泵时，由泵传递给液体的有用功率，用Pu表示，也有用Ne表示。

5、效率泵的效率是指泵的输出功率与输入功率之比值，用η表示。

公式表达如下：η=Pu/P或者η=Ne/N其中Pu或Ne表示输出功率P或N表示输入功率另外Ne=QρgH(Q为流量，ρ为密度，g为常数，H为扬程)6、气蚀余量NPSH(Net Positive Suction Head)气蚀余量分有效的气蚀余量和必需的气蚀余量两种，分别用符号Δh a和Δh r表示。

一、判断题：1. 水泵种类按照工作原理分，主要有叶片泵、容积泵、混流泵和其他类型泵。

（）2. 叶片泵利用叶轮的旋转将机械能转化为所输送的液体的能量。

（）3. 双吸离心泵的填料密封是为了防止泵内高压水体大量流出泵外。

（）4. 按扬程由高到低排列，通常依次是轴流泵、离心泵、混流泵。

（）5. 导叶体的作用一是扩散水流，回收部分功能，二是将叶轮输出的水流的轴向运动变为旋转运动。

（）6. 水泵装置由水泵、动力机、传动机构、管（流）道和各种附件组成。

（）7. 单吸离心泵与双吸离心泵相比，其优点是叶轮上无轴向力作用。

（）8. 机械密封环的作用是防止运转时泵内高压水流泄出泵外，而在起动时，则防止外界的空气进入泵体。

（）9. 机械密封环安装在水泵的转动部分和壳体之间，作用是防止叶轮流出的高压水倒流回泵进口。

（）10.混流泵的扬程一般高于轴流泵。

（）11.如果将一台正常运行的离心泵的出口阀门关死，泵的有效功率、轴功率、效率均为零。

（）12.根据性能曲线的特点，离心泵应关阀启动，轴流泵应开阀启动。

（）13.离心泵应在出口闸阀全关情况下启动。

（）14.水泵铭牌参数（即设计或额定参数）是指水泵在最高扬程时的参数。

（）15.为控制水泵出水流量的大小，较简单的办法就是在出水管路上安装闸阀或阀门。

（）二、选择题：1.水泵按其作用和工作原理可分为（）。

(A)叶片式水泵、容积式水泵、其他水泵(B)大流量水泵、中流量水泵、小流量水泵(C)高压水泵、中压水泵、低压水泵(D)给水泵、污水泵、其他液体泵大类2.水泵是输送和提升液体的机器，是转换能量的机械，它把原动机的机械能转换为被输送液体的能量，使液体获得( )。

(A)压力和速度(B)动能和势能(C)流动方向的变化(D)静扬程3.离心泵的工作原理就是利用( )，使液体获得动能和势能。

(A)叶轮旋转(B)叶片的转动速度(C)叶片转动甩水(D)离心力甩水4.离心泵按叶轮( )分为单吸泵和双吸泵(A)叶片弯度方式(B)进水方式(C)前后盖板不同(D)旋转速度5.轴流泵是根据机翼的原理，利用叶轮旋转时产生对液体的( )来输送液体的。

泵与泵站第五版答案【篇一：泵与泵站(第五版)课后答案_第二章】1】．（1）已知，出水水箱内绝对压强p1=3.0atm，进水水箱绝对压强p2=0.8atm以泵轴为0-0线，大气压pa=1atm出水水箱测压管水头：h1??p1?pa??10??3?1??10?20m进水水箱测压管水头：h2??p2?pa??10??0.8?1??10??2m（“-”表示在泵轴以下）hst?h1?h2?20?(?2)?22m【2】．解答：如图（a），hss(a)?3m据题意：hss(b)?hss(c)?hss(a)?3m 以泵轴为基准面（1）b水泵位置水头：zb?hab水泵吸水池测压管水柱高度：h??0.5?1??10??5m b水泵吸水池测压管水头：h测?zb?h?ha???5?m b水泵hss(b)?0?h测?0??ha?5??5?ha?3m 解得：ha?2m（2）c水泵位置水头：zc??5m（在泵轴以下）c水泵吸水池测压管水柱高度：h??pc?1??10?10pc?10c水泵吸水池测压管水头：h测?zc?h??5?10pc?10?10pc?15(m)c水泵hss(c)?0?h测?0??10pc?15??15?10pc?3mh 解得：pc?1.2atm【3】．解答：（1）根据给定的流量和管径，查《给水排水设计手册》第一册，得：吸水管沿程水头损失系数i1?5.7‰ 压水管沿程水头损失系数i1?11.6‰ （2）泵的吸水地形高度：hss?h2??2m （3）泵的压水地形高度：hsd?h1?20mv12?z真空表读数：hv?hsd??hs? （见p24，公式2-30） ?2g2真空表安装在泵轴处，?z?0 2v12则：hv?hss??hs?2g计算水泵的吸水管流速：v1?qq0.16???1.27m/s a1?ds23.14?0.42)()(44泵吸水地形高度：hss?35?32?3m吸水管水头损失：?hs?i1?l1?1?0.0057?30?1?1.17m1.272?4.25mh2o 则：真空表读数hv?3?1.171?2?9.8∵1atm?10mh2o?760mmhg则：4.25mh2o?4.25?76?323mmhg% 真空度=pa?pv10mh2o?4.25mh2o?100%??100%?57.5% pa10mh2o（2）泵的静扬程：hst??74.5?32???2?1??10?52.5m压水管水头损失：?hd?i2?l2?1?0.0116?200?1?3.32m 管道总水头损失：?h??hs??hd?1.17?3.32?4.49m 总扬程：h?hst??h?52.5?4.49?56.99m（3）轴功率：n??gqh1000?9.8?0.16?56.99??127.66kw1000?1000?0.7【4】．解答：以吸水池水面为基准面列0-0，1-1，2-2，3-3断面能量方程如下：2v0pp0-0断面：e0?z0??0?0?0?a2g?g?gv12pv12p?z11-1断面：e1?z1???(hss?)??12g?g22g?g22v2p2v2p?z2-2断面：e2?z2???(hss?)??22g?g22g?g22v3p3v3p??hst??a 3-3断面：e3?z3?2g?g2g?g吸水管水头损失：pa?p?z?v12?1?hs?e0?e1???hss????hv?g2?2g??z?v12?得：hv??hs??hss? ??2?2g??z?v12???hss???2?2g?压水管水头损失：2222p2?pa??v3?v3?z?v2?z?v2??hd?e2?e3???hss????hst?hd??hss????hst?g2?2g2?2g??22?v3?z?v2?得：hd??hd??hss??hst ??2?2g?∵泵装置总扬程h?hv?hd22?v3?z?v12?z?v2??则：h?hv?hd??hs??hss???hd??hss????hst ??2?2g2?2g??22v3v12?v2???hs??hd???z???hst（总水头损失?h??hs??hd）2g2g??h?hst22?v12?v2?v3? ?????z??2g?2g?2v12?v2?0；忽略流速差，即v1?v2，2g压力表和真空表沿泵轴安装，即?z?0 则最后：h?hst2v3??h?2g【5】．解答：泵的基本方程式：ht?叶轮出口牵连速度：u2?u112c2u?u2?2(u2?c2rctg?)?(u2?u2c2rctg?2) gggn?d21450?3.14?0.28??21.25（m/s）6060叶轮出口面积：f2??d2?b2?3.14?0.28?0.04?0.035 （m2）径向流速：c2r?qtq?t?28.57q（ tm/s）f20.035代入基本方程式，得理论特性曲线： ht?1(21.252?21.25?28.57qt?ctg30?)?46.08?107.04qt 9.8【6】．解答：（1）q-h关系曲线不变；相同工况下，需要的功率增加为原来的1.3倍。