辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
22VV2?1 （2.1） H?E?E?(Z?Z)?(H?H)?2121212g 式中，Z1 ,Z2-分别为真空表测压点、压力表零位点至基准面的垂直距离，低于基准面时取负值(m):
H1 ,H2-分别为真空表、压力表读数(m)；
V12V22、—分别为水泵进水口、出水口断面的流速水头(m)。 2g2g3.功率
水泵功率有以下两种，有效功率PM和轴功率PN。
有效功率PM为泵内液体实际所获得的净功率(kw)，可以根据流量和扬程来计算。
PM?
式中r液体的比重(kgf/m3) ; Q 一一液体的流量(m3/s): H一一一水泵的扬程(m).
轴功率PN是水泵在一定流量、扬程下运行时所需的外来功率，即由动力机传给水泵轴上的功率(KW)。轴功率不可能全部传给液体，而要消耗一部分功率后，才成为有效功功率。
rQH (2.2) 1000PrQHM P (2.3) ??100??100N?1000?式中，?—水泵效率(%)。 4.效率?
有效功率与轴功率的比值为效率?. ??
PM?100% (2.4) PN- 5 -
辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
水泵效率标志着水泵传递能量的有效程度，亦即反映了泵内功率损失的大小，是一项重要的技术经济指标。它由泵内水力效率、机械效率及容积效率等三个局部效率组成。
(1)机械损失与机械效率
机械损失包括轴与轴承的磨擦损失、轴与填料函的磨擦损失以及叶轮在水中旋转时引起的损失即轮盘损失。水泵克服了机械损失之后，把剩下的功率传给所抽的水，这部分功率叫做水功率PW。
(2.5) P?r(Q?q)HWth式中，(Q?q)-流过叶轮的全部流量;q 漏损量; , Hth-水泵理论 扬程。
机械损失的大小用机械效率表示
??(2)容积损失与容积效率
在流过叶轮的全部流量(Q?q)中，除了出水量Q外，另有一部分流量q，经过减漏环的间隙或轴流泵叶轮外缘与泵壳的间隙流回进水侧，以及经过填料函渗出泵外，流量q带走的功率为
PW (2.6) ?100%PN?qH P （2.7） L?th
剩下的功率是
- 6 -
辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
（2.8） PP?PS?WL
容积损失PL只可用容积效率?r表示
?r?PS （2.9） ?100%PW
将式2-5,2-6,2-7,2-8代入上式得
?QHQth （2.10） ????100%r?(Q?q)HQ?qth (3)水力损失与水力效率
水泵吸入室、叶槽、压出室中的磨擦阻力、旋涡及撞击等引起的水力损失，可用水力效率表示
PQHHM? （2.11） ?????100%SP?QHHWthth
用
PWPS乘以式子(2.1.4)右端可得 PNPW??WPPSPM （2.12） ????jrsPNPWPS
由上式可见水泵效率，是三个局部效率的乘积。要提高水泵效率，必须尽量减少机械磨擦和漏水量，并力求改善过流部分的设计和提高制造、装配质量。 5.转速n。
转速n是指叶轮每分钟的转数。水泵铭牌上所标明的额定转速是设计工况
- 7 -
辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
时的转速，当转速改变后，水泵工作性能也随着改变。 6.允许吸上真空高度Hyz或临界气穴余量?hl。
二者是表征水泵吸水性能曲线或气穴性能的参数，它们是确定水泵安装高度和评述水泵发生气穴与气蚀问题的主要参数。 2.1.2 水泵基本性能曲线
水泵的六个工作参数，标志着水泵的性能。但各个工作参数不是静止孤立的，而是有一定的内在联系和变化规律。如将它们的变化规律用一组曲线表示，则这组曲线就称为性能曲线(或称特性曲线)。通常是将水泵转速n在某一恒定值时，扬程H，轴功率PN，效率?和允许吸上真空高度Hyz或临界气蚀余量?h1随着流量Q而变化的关系绘制成各种性能曲线。
只有了解水泵的性能，掌握其变化规律，熟悉各种水泵性能曲线的特点，才能合理的选型配套，正确的决定水泵的安装高程以及解决水泵装置在运行中所遇到的许多的问题。
1.扬程与流量曲线(H?Q)
流体在水泵叶轮内的运动关系可以用下式描述:
V?W?u (2.13)
式中，V轮内流体的绝对速度；W轮内流体的相对速度； u轮内流体的牵引速度(圆周速度)。
- 8 -
辽宁石油化工大学继续教育学院毕业设计（论文）
水泵的理论扬程可用式(2-14)表示[15]
uVuV2u2?1u1 (2.14) H?thg??1?1 (2.15) u??2?2 (2.16) u式中，r1,r1-水泵叶轮进、出口半径;u1, u2-水泵叶轮进、出口处的圆周速度;Vu1.
Vu2，-水泵叶轮进、出口处的绝对速度。
从水泵的基本方程式可知，水泵流量与扬程是密切相关的。在叶片无限多时，式(2-14)经过进一步推导，水泵理论扬程可用下式表示。
uctg?22 （2.17） H?(u?)Qth?kg?Db?222
式中，?2-水泵叶轮出水口相对速度与圆周速度的夹角，由叶片的形状决 定;u2-水泵叶轮出水口圆周速度;?经验系数;Qk-水泵出水口流量。
式(2-17)表示扬程随流量变化的关系，是一个直线方程。在离心泵中，当
?叶片的?时，Hth?随Qk的增加而减小。该直线在纵坐标为H的轴上交于902?u22，直线的斜度取决于?2的值，如图4-1 ( a)所示。当叶片为有限多时，2g理论扬程Hth与Hth?的关系用式(2-18 )
HHth?th? （2.18）
1?P
- 9 -