水泵及水泵站课件 合肥工业大学土木与水利学院
? 2.7.2管路系统的特性曲线 ? 管路的总水头损失可表示为：
?h??h??hfj说明这两部分的损失都可以表示成：
∑h=S1Q2+S2Q2=SQ2
这个式子表明：水泵装置的总水头损失的大小和通过该装置的流量Q的关系。我们把曲线∑h=SQ2称为管道水头损失特性曲线。 ? 当我们通过水泵装置提升某一流量QK时，管道消耗的水头损失为hK，如图。
? 此时，单位重量的流体从水泵获得的能量必须满足（1）克服水头损失hK;(2)使液体的位能增加HST。根据定义这就是水泵的扬程。也就是说，要通过该水泵装置提升QK流量的流体时，水泵的扬程必须为: ? HK=HST+hk=HST+SQK2
则通过该装置提升任一流量Q时，水泵的扬程必须满足： H=HST+SQ2=HST+∑h
表明通过这一装置提升液体时，水泵必须提供给液体的能量，这是由装置条件（管径、长度、管路附件、管道材料、静扬程——进出水池水位差）决定的，因此称其为管道系统特性曲线。也称为需要扬程曲线。
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2.7.3图解法求离心泵装置的工况点 （1）直接法 （2）折引法
2.7.4离心泵装置工况点的改变
由上节或知：泵的工作点由两条特性曲线所决定，因而改变其中之一或者同时改变即可实现流量的调节。
改变水泵的工况点有两类原因或者方法： (1)改变管道系统特性曲线
a,管道系统的阻力参数改变----闸阀开启度改变： 闸阀调节或称节流调节 b,静扬程的改变。 介绍节流调节的方法和适用场合 ? （2）改变水泵的性能曲线
? a,通过改变水泵的转速——变速调节 ? b,通过改变水泵叶轮的外径——变径调节 ? c,通过改变轴流泵的叶片安装角度——变角调节 分别介绍各方法的优缺点和适用场合
? 2.7.5数解法求离心泵装置的工况点
从以上图解法求水泵装置的工况点可以知道:水泵的工况点就是以下两条曲线的交点:
H?f(Q)H?HST?SQ232
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? 其中装置的管道系统特性曲线在装置给定后可以求出,而水泵的特性曲线是实测后描点绘制出来的,并没有一个精确的曲线方程.为了可以数解,可以有近似的曲线方程来拟合Q~H曲线。 拟合Q-H曲线形式： (1)
H?Hx?SxQ2H——水泵的实际扬程(MPa)；
Hx——水泵在Q=0时所产生的虚总扬程(MPa)； hx——相应于流量为Q时，泵体内的虚水头损失之和。 hx =SxQmMPa
Sx——泵体内虚阻耗系数; m——指数。 (2)最小二乘法：
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H?H0?A1Q?A2Q2???AmQm水泵及水泵站课件 合肥工业大学土木与水利学院
§ 2.8 离心泵装置调速运行工况 ? 2.8.１叶轮相似定律
几何相似：两个叶轮主要过流部分一切相对应的尺寸成一定比例，所有的对应角相等。
b2D2???b2mD2mb2、b2m ——实际泵与模型泵叶轮的出口宽度； D2、D2m——实际泵与模型泵叶轮的外径； ? ——比例。
运动相似的条件是：两叶轮对应点上水流的同名速度方向一致，大小互成比例。也即在相应点上水流的速度三角形相似。
? 在几何相似的前题下，运动相似就是工况相似。
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C2u2nD2n????C2mu2mnD2mnm水泵及水泵站课件 合肥工业大学土木与水利学院
? 叶轮相似定律有三个方面：
1、第一相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的流量之间的关系。
?Qn??3v?Qm(?v)mnmQn??3Qmnm2、第二相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的扬程之间的关系。
Hn22?h???2Hm(?h)mnm2H2n??2Hmnm3、第三相似定律——确定两台在相似工况下运行水泵的轴功率之间的关系。
(?M)mN5n??3?Nmnm(?M)33Nn??53Nmnm? 2.8.2相似定律的特例——比例律
把相似定律应用于以不同转速运行的同一台叶片泵，则可得到比例律：
Q1n1?Q2n2H1n?(1)2H2n2N1n13?()N2n235