(完整版)泵与泵站复习

1、泵是把原动机的机械能或其他外加的能量，转换成流经其内部 的液体的动能和势能的流体输送机械。2、按工作原理泵一般可以分为：叶片泵（如离心泵、轴流泵和混 流泵）、容积泵（如往复式活塞泵、转子泵），其他类型泵（射 流泵、气升泵、水锤泵）三类。3、离心泵的主要部件包括叶轮、泵轴、泵壳、减漏坯锐承和填 料函等。4、叶轮通常可分为：闭式、半开式和开式三种类型。5、轴流泵的主要零部件有：喇叭口、叶轮、导叶体、泵轴、轴 承、填料函等。6、水泵的流量 是指单位时间内流出泵出口断面的液体体积或质 量，分别称为体积流量 Q和质量流量Qm。7、扬程，用符号H表示，是指被输送的单位重量液体流经水泵 后所获得的能力增值，即水泵实际传给单位重量液体的总能量。 其单位为m（N n / N m）。 &功率是指水泵在单位时间内对流体所做功的大小，单位是 或kW。水泵的功率包含轴功率、有效功率、动力机配套功率、水功率和泵内损失功率等五种。9、液体在叶轮内的运动属于复合运动。10、进口绝对流动角 1 90°。11、欧拉基本方程式的推导 ① 假定叶轮中的叶片数为无限多，叶片的厚度为无限薄。 ② 假定通过叶轮的液体为理想液体。 ③ 假定液体在叶轮内的运动状态是稳定均匀流动。12、叶片泵基本方程式，或称为基本能力方程式:

的变化率等于作用在该流体质量上的所有外力对同一点的力矩之 和。14、离心式叶轮叶片形状有 :后弯式叶轮、径向式叶轮、前弯式 叶轮三种。 对三种不同叶片型式叶轮的特点归纳如下: 前弯式叶轮的特点是在 D、n相同的情况下，产生的理论扬程 HU最 大，或者说产生相同扬程时可以有较小的叶轮外径或转速，但泵内的流动损 失较大，泵的效率较低。这是因为：①在 D2、n、Q都相同的情况下，前弯式 叶轮出口的绝对速度 V2最大，因此，流体流过叶轮及蜗壳时的能量损失也最 大；②由于其反作用度TV 1/2，叶轮传递给液流的总能量中，动能所占比 例大于压能，而流体的输送主要是靠压能来克服流动过程中的阻力损失，为 此需要将液流的部分动能在蜗壳中转换为压能，这种转换将造成很大的能量 损失；③流道较短，过流断面的扩散较急剧，叶轮内的流动损失较大；④流 道称曲折状，即流道有两个方向不同的弯曲，造成较大的流动损失，流道所 以有曲折，是因为进口附近的叶片必需后弯，以避免进口处产生漩涡。 径向式叶轮在 D、n相同的情况下，产生的理论扬程 Hk居中，反作用 度T =1/2，叶槽内过流断面的扩散较前弯式叶轮缓和，泵内的流动损失也较 前弯式叶轮的小。 后弯式叶轮在 D、n相同的情况下，产生的理论扬程 Hk最小，，但由 于叶轮内的流道较长，流道截面的变化较缓和，所以叶轮内的流动损失也较

小。此外，由于产生的总扬程中压能所占比例大于动能（即T> 叶轮出口的绝对流速较低，使得液体在泵内流动的能力损失也较小。因此， 后弯式叶轮具有较高的效率。 通过以上定性的比较分析可以得到如下结果 ⑴在相同的条件下，前弯式叶轮内的能力损失大于后弯式叶片的能力 损失。 ⑵前弯式叶片所需要的轴功率随着流量增大而增大，容易导致动力机 负荷不足或严重超载等现象，而后弯式叶片则反之。 ⑶后弯式叶片叶轮传给液体的总能量中势能所占的比例大于动能，泵 内的流动损失较小，因此相应的效率要比前弯式叶片的叶轮要高。 综上所述，后弯式叶片的优点显而易见，所以，通常离心泵

度多在P b2=15°〜30°的范围内，相应的反作用度T =0.70〜0.75

A • J • Stepanof 在某种条件下推得的叶片出口最佳安放角为p b2=22.515、应用叶片泵的相似理论可以解决以下三个方面的问题: ① 借助模型试验设计新泵; ② 运行相似泵之间的性能转算;

等）改变时，水泵性能的变化。16、两台水泵内部的流动相似，必需满足几何相似，运动相似和 动力相似三个条件。17、相似率 第一相似率一一流量相似率

上式即为流量相似率的表达式，它指出两台几何相似的水泵，在运动 相似的条件下，其流量与泵叶轮出口直径 D （—般采用叶轮出口直径 D）的 三次方成正比，与转速 n和容积效率n v的一次方成正比。 第二相似率一一扬程相似率H D2n2H m D^M nM hM 上式即为扬程相似率的表达式，它指出两台几何相似的水泵，在运动 相似的条件下，其扬程与泵叶轮出口直径 C2和转速n的平方成正比，与水力 效率n h的一次方成正比。 第三相似率一一功率相似率 Pm M D2M n3M m 上式即为功率相似率的表达式，它指出两台几何相似的水泵，在运动 相似的条件下，其功率与泵叶轮出口直径 C2的五次方、转速n的三次方及液

18、相似率的特例

当两台几何尺寸相同的水泵在不同转速下输送相同的液体时

比例率公式表明：当叶片泵的转速变化时，它的流量与转速 的一次方、扬程与转速的二次方、功率与转速的三次方成正比。19、水泵的动力比转数 ns ^/Q ns 3.65芦ns的物理意义可以这样来理解：将水泵的叶轮按比例缩放成某一标准叶 轮，使其在输送常温清水时产生的扬程 H=1m有效功率 Pes=1 PS=0.7355kW（相应的流量 Q=0.75m3/s ）。该标准叶轮称为动力比叶轮，动力比叶轮的 转速ns即为水泵的动力比转数。20、比转数的应用 比转数是叶片泵分类的基础 ，利用比转数ns可以对水泵进行 分类和根据比转数的大小决定叶片泵的泵型。 从比转数表达式可以看出，比转数 ns的大小与泵的转速、扬 程及流量有关。在一定的转速下，扬程 H越大，流量Q越小，水 泵的比转数 ns就越低，即高扬程小流量的离心泵，其比转数较 低；而低扬程大流量的轴流泵，其比转数就较高。 随着比转数ns从小到大的变化，泵型也就从离心泵过度至混 流泵，最终变为轴流泵。21、理论性能曲线Page73 22、流量与效率关系曲线（Q〜 曲线） 有了流量与扬程、流量与轴功率关系曲线后，可查出同一流 量Q下相应的扬程H和轴功率P,然后按下列公式计算泵的效率: gQh P 由该公式可知，水泵的效率曲线有两个零点：当 Q=0时，H

23、叶片泵性能曲线随比转数 ns的变化规律: 随着比转数ns的增大，Q〜H曲线逐渐变陡；Q〜P曲线由 随流量增加轴功率变大的上升曲线变为比较平坦，继而变为轴功 率随流量的增加而减小的下降曲线。24、水泵的气蚀现象 水泵在运行期间，若由于某种原因使泵内局部压力降低到水 的气化压力时，水就会产生气化而形成的液流。从水中离析出来 的大量气泡随着水流向前运动，到达高压区时收到周围液体的挤 压而溃灭，气泡内的气体又重新凝结成水，同时产生很高的水锤 压力，使材料的边壁遭受侵蚀和破坏。通常把这种现象，称为泵的气蚀现象。和气蚀余量，前者常用于离心泵和中、小型泵，后者常用于轴流 泵和大型混流泵。 所谓水泵的 吸上真空高度 是指水泵进口 s-s断面上的真空 度，其大小以换算到水泵基准面的米水柱数来表示，即 H Pa Ps s g g

式中：Pa标准大气压，Pa 101.3kPa ; Ps为泵进口 s-s

吸上真空高度 式中：Hg为进水池水面的位置高度，即水泵的安装高度， m；

hw为吸水管路水力损失，26、产生气蚀的原因分析： ⑤水泵过流部件材料抗气蚀能力差; ⑥泵本身抗气蚀能力较差。27、气蚀的危害 ① 水泵性能恶化；②水泵过流部件发生破坏；③产生噪音和

振动。

保证水泵不发生气蚀应满足:

29、气蚀余量 气蚀余量是国际上通常采用的标准水泵气蚀性能参数，用NPSH或^ h表示。气蚀余量是指在水泵进口断面，单位重量的液 体具有的超过气化压头的剩余能量，其大小以换算到水泵基准面 的米水柱数来表示。 通常用必需气蚀余量来描述水泵本身的气蚀性能；用有效气 蚀余量，又称装置气蚀余量，来描述装置吸入条件对水泵气蚀的 影响。必需气蚀余量用符号 NPSHr或^ hr表示，有效气蚀余量用 符号NPSHa或^ ha表示。30、气蚀相似率 对转速变化的同一台水泵，则有hri n2hr 2 n| 该公式说明，同一台水泵的必需气蚀余量与转速的平方成正 比，即当转速增加后，必需气蚀余量成平方的增加，而水泵的抗 气蚀性能大大下降。31、气蚀比转数

气蚀比转数的定义式: C 5.62鸣 hr4 式中：n为额定转速，r/min ； Q为对应于单吸泵最高效率点的流量,

量，m。32、水泵安装咼度最大值 气化压头。33、水泵的并联运行是指两台或两台以上的水泵向同一条出水管 路的工作方式。34、水泵的串联运行是指几台水泵顺序连接，前一台水泵的出口 向后一台水泵的进口供水的运行方式。35、节流调节 通过改变阀门开度的工况调节方法称为节流调节。36、分流调节 在水泵出水管上接装一条支管或旁通管，引去部分水流，来 改变水泵的工作点，称为分流调节。 灌溉、供水泵站进水池水位 ① 防洪水位； ②设计水位； ③最高运行水位； ④ 最低运行水位； ⑤评价运行水位。

①设计扬程；②平均扬程；③最高扬程；④最低扬程。

⑴确定灌排保证率； ⑵制定泵站排灌流量及扬程变化过程图； ⑶计算泵站设计扬程和设计流量； ⑷从水泵综合性能图或表中，查出符合设计扬程要求的几种 不同型号的水泵； ⑸根据选型原则，确定最适宜的水泵（包括型号和台数）。

①主泵类型的选择；②主泵台数的确定；③水泵的结构形 式。43、进水建筑物 Page225