水泵公式
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目录
1．水泵流量测定
2. 总扬程的测定
3. 排水垂高的测定
4. 管路阻力系数的计算
5. 水泵功率的测定和计算
6. 水泵和排水计算系统效率
7. 水泵扬程的调整方法
8. 水泵
9. 水泵效率计算公式
1.水泵流量测定
测定流量方法
一、 水堰(三角堰、矩形堰，全宽堰)
lock weir(triangular notch, rectangular weir, flat-crested weir)
二、 管式流量计(喷咀、孔板)
pipe type flow meter(spout, measuring diaphragm,)
三、其他测定法:
Other measuring method:
1、环秤式差压计
ring-scale type differential pressure flow-meter
2、浮子式差压计
float type differential pressure flow-meter
3、涡轮流量计
turbine flow-meter
4、电磁流量计与容积法等
electromagnetic flow-meter and volume method etc
水 堰
水堰由堰板和堰槽构成，当水经堰槽流过堰板的堰口时，根据堰上水头的高低即可计算出流量。
1．堰板的结构
(1)堰口的断面如图3所示，堰口与内侧面成直角，唇厚2毫米，向外侧倒45°倾斜面，毛刺应清除干净。
(2)堰口棱缘要修整成锐棱，不得呈圆形，堰板内侧面要平滑，以防发生乱流。
(3)堰板的材料必须保证不生锈和耐腐蚀。
(4)堰板安装时必须铅直，堰口应位于堰槽宽度的中央，与堰槽两侧壁成直角。
(5)各种水堰的堰口如图4所示。90°三角堰的直角等分线应当铅直，直角允差为±5′。形堰和全宽堰的堰口下缘应保证水平，堰口直角允差为±5， 堰口宽度允差为±0．001b。
(1)堰槽要坚固，不易变形，否则使测量产生误差。
(2)在堰槽上流设置适当整流装置，以减少水面披动。
(3)堰槽的底面应平滑，侧面和底面应垂直。
(4)全宽堰槽堰的两侧面应向外延长，如图4c所示，延长壁应和两侧面一样的平滑，与堰口下边缘垂直，直角允差±5′。延长壁上应设置通气孔，通气孔应靠近堰口并在水头下面以保证测量时水头内侧空气畅通。通气孔的面积S≥
B——堰口宽度(mm)
h'——最大水头(mm)。
(5)堰进水部分的容量应尽可能大些厂这部分的宽度和深度不能小于整流栅下流的宽度和深度，导水管应埋设在水中。
3．堰的水头测定方法
(1)水头是指水流的上水面至堰口底点(90’三角堰)或堰口下边缘(矩形堰、全宽堰)的垂直距离。
(2)为避免近堰板处水面降低而引起的误差，测定水头h处离堰口的距离等于200～B(毫米)。
(3)应当在越过堰口流下来的水流与堰板不附着的情况下进行测量。
(4)水堰的堰口至堰口外水池液面的高度不得小于100毫米。
(5)可以采用钳针或测针液面计测量水头。钩针液面计构造如图6所示。使用时应将针先沉入水内再提上对准水面，以消除水的表面张力的影响。
(6)水位零点的测定精度应在0．2毫米以内，最好当堰口流出来的水流刚停止时测定水位的零点，每次试验时都要测定零点。由于表面张力的影响，矩形堰和全宽堰测量零位数值时应减少1毫米。
4.水堰流量的计算公式和计算表 (1) 90°三角堰如图7所示
90°三角堰流量计算公式
式中 Q——流量（l/s）
h——堰口水头（m）
c——流量系数
c=1354＋ ＋(140＋ )( －0.09)2
B——堰槽宽度（m）
D——堰槽底面至堰口底点距离（m）
流量系数公式在下述范围内适用：
B=0.5～1.2(m) D=0.1～0.75(m)
(2) 矩形堰如图8所示
矩形堰流量计算公式
式中 Q——流量（l/s）
h——堰水头(m)
b——堰口宽度（m）
c——流量系数
B——堰槽宽度（m）
D——堰槽底面至堰口底点距离（m）
流量系数公式在下述范围内适
B=0.5～6.3(m) b=0.15～5(m)
D=0.15～3. 5(m) =0.06以上
～0.45 (m)
当B=0.9(m) b=0.36(m) D=0.2(m) 时,
当B=1.2(m) b=0.48(m) D=0.25(m) 时,
(3) 全宽堰图9所示
全宽堰流量计算公式
式中 Q——流量（l/s）
B——堰槽宽度（m） c——流量系数
D——堰槽底面至堰口下边缘距离（m）
——修正值，当D〈1(m) 时， =0
D〉1(m) 时， =0.55(D-1)。
流量系数公式在下述范围内适
B=0.5(m) 以上 D=0.3～2. 5(m)
～0。8(m) 且h D及h
当B=1.2(m) D=0.3(m) 时, =0
当B=3(m) D=0.75(m) 时, =0
管式流量计
1．管式流量计的类型和结构
管式流量计分为喷嘴、孔板和文吐里管三种类型，其工作原理是利用液体通过喷嘴、孔板或文吐里管的缩小断面，使其流速加快，动压增加，因而在测压断面之间产生相应的压差，用差压计测量出压差值即可计算出相应的流量。
标准喷嘴结构如图12、图13所示。
由于喷嘴也可以安装在管道终端进行测定，所以在测定时装上，测完后卸下，对排水无影响，通过喷嘴上的测压孔与水银差压计相连通，测出水银柱压差h值，即可计算出相应的流量。这种方法简便，操作容易，故在煤矿广泛使用。但管道终端处安装的喷嘴，由于喷嘴内外介质不相同，喷嘴易产生脱流现象而使流
量测量的精确度下降。
标准孔板结构如图14、图15所示。
孔板通常都装在管路中间进行测定，这样测定，不如把喷嘴装在管端方便。如果经常装在管路上，则增加管路阻力，而且孔口积垢后影响测定精度。为避免这个缺点，可在测定点处的主管路上并联一段支管，在支管中安装管式流量计。在正常排水时，用闸阀把支管两端与主管路截断，使水流仅通过主管路排水，此时管式流量计无水流通过，必要时可把管式流量计拆下进行清洗。测定时，用闸阀把测定点处的哇管路截断把支管路接通，使测定点处水流仅通过支管路及管式流量计排水，此时可进行测定工作。必须注意，支管路的直管段长度要符合管式流量计对直管段长度的要求，以防止影响测定的精确度。
入口为喷嘴形的标准文吐里管的主要相对尺寸如图16所示。
2．管式流量计测定流量的计算公式
用管式流量计测定流量的计算公式如下：
式中 Q——流量（l/s）(m 3 /h)
h——水银压差计读数（㎜Hg）
d——喷嘴或孔板的开孔直径，文吐里管喉部直径（㎜）
γ——被测液体比重，
C——流量系数
（1） 管式流量计的流量系数C值可按下式确定：
孔板 C=C0K1K2K3
喷嘴及文吐里管 C=C0K1K
式中 c。——各种流量计的原始流量系数，
K1——对粘性的修正系数，
K2——对管路粗糙度的修正系数；
K3——对入口棱缘的修正系数。
当管路雷诺数Re大于或等于极限雷诺数 ReK时，则原始流量系数C。值与雷诺数的变化无关，仅与m值的变化有关。此时C。值可查图17。
当管路雷诺数Re小于极限雷诺数ReK时，则原始流量系数C。值与雷诺数及m值的变化都有关。此时C。值可查图18和图19。
m为管路断面比，m=(d/D) 2，D为管路直径。
当Re≥ReK时，K1=1
当Re
当管路直径D<300毫米时，对管路粗糙度的修正系数K2值可查图21。D 300毫米时，K 2=1 。
对入口棱缘的修正系数K 2 值可查图22。
极限雷诺数ReK可查图23。或查表8。
（2）管路雷诺数Re值可按下式确定：
式中 V——测量管路内水流的平均速度（m/s)
D——测量管路的直径(m)
v——水的运动粘度(m2/s),可查表9 表9
其它测定法
1.环称式差压计和浮子式差压计
这两种差压计都是用来配合节流装置直接测量流体的流量。
（1） 图28所示，为型环称式差压计原理示意图。有一个内充工作液体的圆环1，通过刀口2置于刀承上。圆环中有隔板3将圆环分成两个腔体。当流体从管道12流过节流装置13的缩小断面时，产生压力差，因而使圆环1的两个腔体压力不等。环中工作液体便产生高度差与两腔体间的压差平衡。此时圆环向一个方向旋转，直到此力矩与平衡重锤6产生的反力矩平衡为止。圆环的转角通过曲线板和连杆系统转变成指针7的直线运动，即可显示(指示或记录)出流量。环秤式差压计流量测量范围较小，最大到32米3／小时，不适用于煤矿主水泵流量测定。
（2） 图28
(2)图29所示，为CF型浮子式差压计结构原理图。
它是利用u形管的作用原理制成的，用来测量经过节流装置同时进入差压计两个金属容器内的压力差值。这个压力差由两个容器内水银面相差高度使浮子4升降。并由浮子升降的高度测出压力差的数值。然后通过运动机构最后由指针指示出流量或自动记录出流量。 图29
