離心泵性能的因素分析和性能換算

影響離心泵性能的因素分析和性能換算影響離心泵的性能的因素很多，其中包括液體性質（密度ρ和粘度μ等）、泵的結構尺寸（如D2和β2）、泵的轉速n等。當這些參數任一個發生變化時，都會改變泵的性能，此時需要對泵的生產廠家提供的性能參數或特性曲線進行換算。

1．液體物性的影響 （liquid properties of matter affect）
（1）密度（density）的影響
離心泵的流量、壓頭均與液體密度無關，效率也不隨液體密度而改變，因而當被輸送液體密度發生變化時，H-Q與η-Q曲線基本不變，但泵的軸功率與液體密度成正比。此時，N-Q曲線不再適用，N需要用式2-16重新計算。
（2）粘度（Viscosity）的影響
當被輸送液體的粘度大于常溫水的粘度時，泵內液體的能量損失增大，導致泵的流量、壓頭減小，效率下降，但軸功率增加，泵的特性曲線均發生變化。當液體運動粘度γ大于20cSt（厘沲）時，離心泵的性能需按下式進行修正，即
（2-17）
式中
cQ、cH、cη——分別為離心泵的流量、壓頭和效率的校正系數，其值從圖2-13、2-14查得；
Q、H、η——分別為離心泵輸送清水時的流量，壓頭和效率；
Q’、H’、η’——分別為離心泵輸送高粘度液體時的流量，壓頭和效率。
粘度系數換算圖是在單級離心泵上進行多次試驗的平均值繪制出來的，用于多級離心泵時，應采用每一級的壓頭。兩圖均適用于牛頓型流體，且只能在刻度范圍內使 用，不得外推。圖2-13中的QS表示輸送清水時的額定流量，單位為m3/min。粘度系數換算圖的使用方法見例2-3。
大流量離心泵的粘度換算系數
小流量離心泵的粘度換算系數

 

2．離心泵轉速的影響 （affect of rotate speed）
由離心泵的基本方程式可知，當泵的轉速發生改變時，泵的流量、壓頭隨之發生變化，并引起泵的效率和功率的相應改變。當液體的粘度不大，效率變化不明顯，不同轉速下泵的流量、壓頭和功率與轉速的關系可近似表達成如下各式，即
（2-18）
式中

Q1、H1、N1－－－－－－轉速為n1時泵的性能；
Q2、H2、N2－－－－－－轉速為n2時泵的性能；
式2-18稱為離心泵的比例定律。其適用條件是離心泵的轉速變化不大于±20%。
3．離心泵葉輪直徑的影響 （affect of impeller diameter）
當離心泵的轉速一定時，泵的基本方程式表明，其流量、壓頭與葉輪直徑有關。對于同一型號的泵，可換用直徑較小的葉輪（除葉輪出口其寬度稍有變化外，其它尺寸不變），此時泵的流量、壓頭和功率與葉輪直徑的近似關系為
（2-19）
式中
Q’、H’、N’－－－－－－轉速為D2’時泵的性能；
Q、H、N－－－－－－轉速為D2時泵的性能；
式2-19稱為離心泵的切割定律。其適用條件是固定轉速下，葉輪直徑的車削不大于±5%D2。 

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