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知识问答
天马泵阀--影响离心泵性能的因素分析和性能换算

影响离心泵性能的因素分析和性能换算影响离心泵的性能的因素很多,其中包括液体性质(密度ρ和粘度μ等)、泵的结构尺寸(如D2和β2)、泵的转速n等。当这些参数任一个发生变化时,都会改变泵的性能,此时需要对泵的生产厂家提供的性能参数或特性曲线进行换算。
1.液体物性的影响 (liquid properties of matter affect)
(1)密度(density)的影响
离心泵的流量、压头均与液体密度无关,效率也不随液体密度而改变,因而当被输送液体密度发生变化时,H-Q与η-Q曲线基本不变,但泵的轴功率与液体密度成正比。此时,N-Q曲线不再适用,N需要用式2-16重新计算。
(2)粘度(Viscosity)的影响
当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时,泵内液体的能量损失增大,导致泵的流量、压头减小,效率下降,但轴功率增加,泵的特性曲线均发生变化。当液体运动粘度γ大于20cSt(厘沲)时,离心泵的性能需按下式进行修正,即
(2-17)
式中
cQ、cH、cη——分别为离心泵的流量、压头和效率的校正系数,其值从图2-13、2-14查得;
Q、H、η——分别为离心泵输送清水时的流量,压头和效率;
Q’、H’、η’——分别为离心泵输送高粘度液体时的流量,压头和效率。
粘度系数换算图是在单级离心泵上进行多次试验的平均值绘制出来的,用于多级离心泵时,应采用每一级的压头。两图均适用于牛顿型流体,且只能在刻度范围内使用,不得外推。图2-13中的QS表示输送清水时的额定流量,单位为m3/min。粘度系数换算图的使用方法见例2-3。
大流量离心泵的粘度换算系数
小流量离心泵的粘度换算系数

2.离心泵转速的影响 (affect of rotate speed)
由离心泵的基本方程式可知,当泵的转速发生改变时,泵的流量、压头随之发生变化,并引起泵的效率和功率的相应改变。当液体的粘度不大,效率变化不明显,不同转速下泵的流量、压头和功率与转速的关系可近似表达成如下各式,即
(2-18)
式中

Q1、H1、N1------转速为n1时泵的性能;
Q2、H2、N2------转速为n2时泵的性能;
式2-18称为离心泵的比例定律。其适用条件是离心泵的转速变化不大于±20%。
3.离心泵叶轮直径的影响 (affect of impeller diameter)
当离心泵的转速一定时,泵的基本方程式表明,其流量、压头与叶轮直径有关。对于同一型号的泵,可换用直径较小的叶轮(除叶轮出口其宽度稍有变化外,其它尺寸不变),此时泵的流量、压头和功率与叶轮直径的近似关系为
(2-19)
式中
Q’、H’、N’------转速为D2’时泵的性能;
Q、H、N------转速为D2时泵的性能;
式2-19称为离心泵的切割定律。其适用条件是固定转速下,叶轮直径的车削不大于±5%D2。 

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