离心泵特性曲线及其应用

    离心泵的特性曲线是将由实验测定的Q、H、N、η等数据标绘而成的一组曲线。此图由泵的制造厂家提供，供使用部门选泵和操作时参考。

    不同型号泵的特性曲线不同，但均有以下三条曲线：

    (1) H-Q线  表示压头和流量的关系；

    (2) N-Q线  表示泵轴功率和流量的关系；

    (3) η-Q线   表示泵的效率和流量的关系；

    (4) 泵的特性曲线均在一定转速下测定，故特性曲线图上注出转速n值。

    离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点，泵在该点对应的压头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，再依流量和压头选泵。

    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。

    解　泵的主要性能参数包括转速n、流量Q、扬程H、轴功率N和效率。直接测出的参数为

    转速　n=2900r/min

    流量　Q＝10m3/h=0.00278m3/s

    轴功率　N＝1.07KW

    需要进行计算的有扬程H和效率 。

    用式

    计算扬程H，即

    已知： 

    于是

    二、影响离心泵性能的主要因素

    1 液体物理性质对特性曲线的影响

    生产厂所提供的特性曲线是以清水作为工作介质测定的，当输送其它液体时，要考虑液体密度和粘度的影响。

    (1)粘度 当输送液体的粘度大于实验条件下水的粘度时，泵体内的能量损失增大，泵的流量、压头减小，效率下降，轴功率增大。

    (2)密度  离心泵的体积流量及压头与液体密度无关，功率则随密度增大而增加。

    2 离心泵的转速对特性曲线的影响

    当液体粘度不大，泵的效率不变时，泵的流量、压头、轴功率与转速可近似用比例定律计算，即

    式中：Q1、H1、N1离心泵转速为n1时的流量、扬程和功率。

         Q2、H2、N2离心泵转速为n2时的流量、扬程和功率。

    上面的一组公式称为比例定律。当转速变化小于20%时，可认为效率不变，用上工进行计算误差不大。

    若在转速为n1的特性曲线上多选几个点，利用比例定律算出转速为n2时相应的数据，并将结果标绘在坐标纸上，就可以得到转速为n2时的特性曲线。

    3 叶轮直径对特性曲线的影响

    当泵的转速一定时，其扬程、流量与叶轮直径有关。下面为切割定律。

    式中：Q1、H1、N1离心泵转速为在D1时的流量、扬程和功率。

    Q2、H2、N2离心泵转速为D2时的流量、扬程和功率。