? ? ? ?一、水泵特性曲線性能參數(shù)介紹

? ? ? ?流量、揚(yáng)程、功率和效率是水泵的主要性能參數(shù)。這些參數(shù)之間的關(guān)系，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。水泵生產(chǎn)部門(mén)將其產(chǎn)品的基本性能參數(shù)用曲線表示出來(lái)，這些曲線稱為離心泵的特性曲線（characteristic curves）。以供使用部門(mén)選泵和操作時(shí)參考。

? ? ? ?1、流量(抽水量)——水泵在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的液體數(shù)量。用字母Q表示，常用的體積流量單位是m3/h或L/s。常用的重量流量單位是t／h。

? ? ? ?2、揚(yáng)程(總揚(yáng)程) ——泵對(duì)單位重量(1kg)液體所作功，也即單位重量液體通過(guò)水泵后其能量的增值。用字母H表示，其單位為kg·m／kg，也可折算成被抽送液體的液柱高度(m)；工程中用國(guó)際壓力單位帕斯卡(Pa)表示 。

? ? ? ?3、軸功率——泵軸得自原動(dòng)機(jī)所傳遞來(lái)的功率稱為軸功率，以N表示。?原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)，軸功率單位以kw表示。
? ? ? ?有效功率——單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)水泵的液體從泵那里得到的能量叫做有效功率，以字母表示，泵的有效功率為：

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? ? ? ?--液體密度，對(duì)于清水，一般取值

? ? ? ?-- g?重力加速度。

? ? ? ?4、效率--水泵的有效功率與軸功率之比值，以η表示：

? ? ? ?5、轉(zhuǎn)速——水泵葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，通常以每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)來(lái)表示，以字母n表示常用單位為r／min。在往復(fù)泵中轉(zhuǎn)速通常以活塞往復(fù)的次數(shù)來(lái)表示(次／min)

? ? ? ?6、允許吸上真空高度(Hs)及氣蝕余量(Hsv)

? ? ? ?允許吸上真空高度(Hs)——指泵在標(biāo)準(zhǔn)狀況下(即水溫為20℃、表面壓力為一個(gè)標(biāo)推大氣壓)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，泵吸入口所允許的最大的吸上真空高度 (即泵吸入口的最大真空度)。單位為mH20。

? ? ? ?氣蝕余量(Hsv)——指水泵進(jìn)口處，單位重量液體所具有超過(guò)飽和蒸氣壓力的富裕能量。水泵廠一般常用氣蝕余量來(lái)反映軸流泵、鍋爐給水泵等的吸水性能。單位mH20 。

? ? ? ?上述兩個(gè)參數(shù)均用來(lái)反映葉片泵的吸水性能。

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? ? ? ?二、水泵性能參數(shù)之間的關(guān)系－特性曲線

? ? ? ?水泵的特性曲線——指泵的揚(yáng)程（即泵的能量供應(yīng)）與流量的關(guān)系曲線，在一定轉(zhuǎn)速n下，列出揚(yáng)程（H）、軸功率（N）、效率（η）以及允許吸上真空高度（HS）等隨流量（Q）變化的函數(shù)關(guān)系稱為特性曲線：Q—H;Q—N;Q—η;Q—HS(或Q—HSV)。它反映泵的基本性能的變化規(guī)律，可做為選泵和用泵的依據(jù)。各種型號(hào)水泵的特性曲線不同，但都有共同的變化趨勢(shì)。

? ? ? ?水泵的特性曲線是液體在泵內(nèi)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外在表現(xiàn)形式，這三條曲線需要根據(jù)試驗(yàn)的方法（采用離心泵特性曲線的測(cè)定裝置，逐漸開(kāi)啟水泵出口閥門(mén)改變其流量，測(cè)得一系列的流量及相應(yīng)的揚(yáng)程和軸功率，然后將H-Q、N-Q、η一Q曲線繪制在同一張坐標(biāo)紙上，即為一定型式離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的特性曲線），不同的水泵特性曲線不同，水泵的特性曲線由設(shè)備生產(chǎn)廠家提供。嚴(yán)格意義上講，每一臺(tái)水泵都有特定的特性曲線。

? ? ? ?特性曲線是在固定的轉(zhuǎn)速下測(cè)出的，只適用于該轉(zhuǎn)速，故特性曲線圖上都注明轉(zhuǎn)速n的數(shù)值，上圖為國(guó)產(chǎn) 4B20型離心泵n=2900r/min時(shí)特性曲線。圖上繪有三種曲線。

? ? ? ?1、Q-H曲線：

? ? ? ?Q-H曲線表示泵的流量Q和壓頭Ｈ的關(guān)系。離心泵的壓頭在較大流量范圍內(nèi)是隨流量增大而減小的。不同型號(hào)的離心泵，Ｈ－Q曲線的形狀有所不同。如有的曲線較平坦，適用于壓頭變化不大而流量變化較大的場(chǎng)合；有的曲線比較陡峭，適用于壓頭變化范圍大而不允許流量變化太大的場(chǎng)合。

? ? ? ?Q-H曲線是一條不規(guī)則的下傾曲線。

? ? ? ?①、設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。最高效率點(diǎn)，水泵在該點(diǎn)工作效率最高。

? ? ? ?②、水泵高效工作段。是水泵效率較高的工作范圍，最高效率點(diǎn)10%左右范圍內(nèi)作為水泵的高效工作段，選泵時(shí)，應(yīng)使設(shè)計(jì)流量和揚(yáng)程落在高效段內(nèi)。

? ? ? ?2、Q-N曲線

? ? ? ?Q-N曲線表示泵的流量Q和軸功率Ｎ的關(guān)系，Ｎ隨Q的增大而增大。顯然，當(dāng)Q=0時(shí)，泵軸消耗的功率最小。因此，水泵啟動(dòng)前，壓水管路閘閥是全閉的，待電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)定數(shù)值時(shí)，再逐步打開(kāi)閘閥，使水泵工作正常運(yùn)行。

? ? ? ?Q-N曲線，指的是水或某種特定液體時(shí)的軸功率與流量之間的關(guān)系，抽升的液體容量不同時(shí)，要換算。

? ? ? ?3、η－Q曲線

? ? ? ?η－Q曲線表示泵的流量Q和效率η的關(guān)系。開(kāi)始η隨Q的增大而增大，達(dá)到最大值后，又隨Q的增大而下降。該曲線最大值相當(dāng)于效率最高點(diǎn)。泵在該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的壓頭和流量下操作，其效率最高。所以該點(diǎn)為離心泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)。 選泵時(shí)，總是希望泵在最高效率工作，因?yàn)樵诖藯l件下操作最為經(jīng)濟(jì)合理。但實(shí)際上泵往往不可能正好在該條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，一般只能規(guī)定一個(gè)工作范圍，稱為泵的高效率區(qū)，如上圖中波折線所示。高效率區(qū)的效率應(yīng)不低于最高效率的92%左右。泵在銘牌上所標(biāo)明的都是最高效率下的流量，壓頭和功率。離心泵產(chǎn)品目錄和說(shuō)明書(shū)上還常常注明最高效率區(qū)的流量、壓頭和功率的范圍等。

? ? ? ?4、Q-Hs曲線

? ? ? ?該曲線上各點(diǎn)的縱坐標(biāo)，表示水泵在相應(yīng)流量下工作時(shí)，水泵做允許的最大限度的吸上真空高度值。不表示水泵在某點(diǎn)（Q、H）點(diǎn)工作的實(shí)際吸水真空值。實(shí)際的Hs必須小于Q-Hs曲線上的相應(yīng)值。

? ? ? ?5、被輸送液體的重力密度和粘度等對(duì)特性曲線的影響。所輸送的液體粘度俞大，泵內(nèi)的能量損失俞大，水泵的揚(yáng)程和流量都要減小，效率要下降，而軸功率增大。因此，如果被輸送液體的粘度與試驗(yàn)條件不符時(shí)，則Q-H，Q-N，Q-η，Q－Hs要進(jìn)行換算后才能使用，不能直接套用。

? ? ? ?在水泵特性曲線上，對(duì)應(yīng)任意流量點(diǎn)都可以找到一組與其相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程、軸功率和效率值，通常把這一組相對(duì)應(yīng)的參數(shù)稱為工況，其對(duì)應(yīng)最高效率點(diǎn)的一組工況稱為最佳工況。

? ? ? ?在生產(chǎn)實(shí)踐中，水泵的運(yùn)行工況點(diǎn)是通過(guò)管路的特性曲線與水泵的特性曲線確定的（M工況點(diǎn)，見(jiàn)下圖）。在選擇和使用泵時(shí)，使水泵在高效區(qū)運(yùn)行，以保證運(yùn)轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)和安全。

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? ? ? ?三、水泵轉(zhuǎn)數(shù)對(duì)特性曲線的影響

? ? ? ?離心泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下測(cè)定的。當(dāng)轉(zhuǎn)速由n1改變?yōu)閚2時(shí)，其流量、壓頭及功率的近似關(guān)系為

? ? ? ?上式中稱為比例定律，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化小于20%時(shí)，可認(rèn)為效率不變，用上式進(jìn)行計(jì)算誤差不大。

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? ? ? ?四、水泵葉輪直徑對(duì)特性曲線的影響

? ? ? ?當(dāng)葉輪直徑變化不大，轉(zhuǎn)速不變時(shí)，葉輪直徑、流量、壓頭及功率之間的近似關(guān)系如下，稱為切割定律。

? ? ? ?在葉輪其它幾何形狀相同的情況下，如果改變?nèi)~輪的出口直徑，則水泵的特性曲線平行移動(dòng)，見(jiàn)下圖：

? ? ? ?根據(jù)這一特性，水泵制造廠和使用單位可以采用車削水泵葉輪外徑的方法改變一臺(tái)泵的性能范圍，以使泵的性能更適合實(shí)際運(yùn)行需要。例如，某廠的一臺(tái)多級(jí)離心泵，其運(yùn)行壓力偏高，為降低壓力，將葉輪外徑由270mm車削到250mm后，在流量相同的情況下，壓力下降，多級(jí)泵的電機(jī)電流減小，滿足了運(yùn)行的要求。