? ? ? ?一、水泵特性曲線性能參數(shù)介紹

? ? ? ?流量、揚程、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，可通過實驗測定。水泵生產(chǎn)部門將其產(chǎn)品的基本性能參數(shù)用曲線表示出來，這些曲線稱為離心泵的特性曲線（characteristic curves）。以供使用部門選泵和操作時參考。

? ? ? ?1、流量(抽水量)——水泵在單位時間內(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、揚程(總揚程) ——泵對單位重量(1kg)液體所作功，也即單位重量液體通過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)；工程中用國際壓力單位帕斯卡(Pa)表示 。

? ? ? ?3、軸功率——泵軸得自原動機(jī)所傳遞來的功率稱為軸功率，以N表示。?原動機(jī)為電動機(jī)時，軸功率單位以kw表示。
? ? ? ?有效功率——單位時間內(nèi)通過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)動速度，通常以每分鐘轉(zhuǎn)動的次數(shù)來表示，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℃、表面壓力為一個標(biāo)推大氣壓)運轉(zhuǎn)時，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飽和蒸氣壓力的富裕能量。水泵廠一般常用氣蝕余量來反映軸流泵、鍋爐給水泵等的吸水性能。單位mH20 。

? ? ? ?上述兩個參數(shù)均用來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)。各種型號水泵的特性曲線不同，但都有共同的變化趨勢。

? ? ? ?水泵的特性曲線是液體在泵內(nèi)運動規(guī)律的外在表現(xiàn)形式，這三條曲線需要根據(jù)試驗的方法（采用離心泵特性曲線的測定裝置，逐漸開啟水泵出口閥門改變其流量，測得一系列的流量及相應(yīng)的揚程和軸功率，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，上圖為國產(chǎn) 4B20型離心泵n=2900r/min時特性曲線。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合。

? ? ? ?Q-H曲線是一條不規(guī)則的下傾曲線。

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

? ? ? ?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10%左右范圍內(nèi)作為水泵的高效工作段，選泵時，應(yīng)使設(shè)計流量和揚程落在高效段內(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，泵軸消耗的功率最小。因此，水泵啟動前，壓水管路閘閥是全閉的，待電動機(jī)運轉(zhuǎn)正常后，壓力表讀數(shù)達(dá)到預(yù)定數(shù)值時，再逐步打開閘閥，使水泵工作正常運行。

? ? ? ?Q-N曲線，指的是水或某種特定液體時的軸功率與流量之間的關(guān)系，抽升的液體容量不同時，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。泵在該點所對應(yīng)的壓頭和流量下操作，其效率最高。所以該點為離心泵的設(shè)計點。 選泵時，總是希望泵在最高效率工作，因為在此條件下操作最為經(jīng)濟(jì)合理。但實際上泵往往不可能正好在該條件下運轉(zhuǎn)，因此，一般只能規(guī)定一個工作范圍，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)品目錄和說明書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

? ? ? ?該曲線上各點的縱坐標(biāo)，表示水泵在相應(yīng)流量下工作時，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（Q、H）點工作的實際吸水真空值。實際的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條件不符時，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，對應(yīng)任意流量點都可以找到一組與其相對應(yīng)的揚程、軸功率和效率值，通常把這一組相對應(yīng)的參數(shù)稱為工況，其對應(yīng)最高效率點的一組工況稱為最佳工況。

? ? ? ?在生產(chǎn)實踐中，水泵的運行工況點是通過管路的特性曲線與水泵的特性曲線確定的（M工況點，見下圖）。在選擇和使用泵時，使水泵在高效區(qū)運行，以保證運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)和安全。

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? ? ? ?三、水泵轉(zhuǎn)數(shù)對特性曲線的影響

? ? ? ?離心泵的特性曲線是在一定轉(zhuǎn)速下測定的。當(dāng)轉(zhuǎn)速由n1改變?yōu)閚2時，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，可認(rèn)為效率不變，用上式進(jìn)行計算誤差不大。

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? ? ? ?四、水泵葉輪直徑對特性曲線的影響

? ? ? ?當(dāng)葉輪直徑變化不大，轉(zhuǎn)速不變時，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，見下圖：

? ? ? ?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泵的性能范圍，以使泵的性能更適合實際運行需要。例如，某廠的一臺多級離心泵，其運行壓力偏高，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，多級泵的電機(jī)電流減小，滿足了運行的要求。