水泵的性能曲线及水泵效率曲线怎样看

1、水泵需要表达压力、扬程、效率等性能参数。水泵的性能参数通常用曲线表示，这个表示水泵性能参数关系的图表就叫水泵的性能曲线。

2、水泵各性能参数不是孤立的、静止的，而是相互联系和相互制约的。对于特定的水泵，这种联系和制约具有一定的规律性。它们之间的变化规律，都反映在水泵的性能曲线上。所以水泵的特性曲线是选择水泵的依据。

离心泵性能曲线是泵的设计意图与实际试验作出的，通常用迪卡尔第一座标系绘制而成。其横座标表示泵的流量，纵座标表示泵的扬程，特定离心泵的流量与扬程曲线是条向下弯曲线，表示其泵扬程减小而其流量增加。

在这个座标中，还有一个功率曲线，其是一根向上的曲线，表示泵的功率随着流量增加而功率增加，扬程减小而功率下降。还有一根效率曲线，其是一根中间高，两边低的曲线，说明其效率中间部分最高，两边部分效率下降。因此，选择泵的时候，要使泵的流量与扬程应落在效率曲线最高点的附件。

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离心泵的基本构造是由八部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵盖，挡水圈，泵轴，轴承，密封环，填料函，轴向力平衡装置。

1、 叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大。

2、 泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。

3、 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件

4、 密封环又称减漏环。

5、 填料函主要由填料，不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空！当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管注水到水封圈内使填料冷却。

6、轴向力平衡装置，在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子发生轴向窜动，产生磨损和振动，因此应设置轴向推力轴承，以便平衡轴向力。

参考资料来源：百度百科-水泵性能曲线

参考资料来源：百度百科-离心泵

离心泵的特性曲线图如下

水泵的性能参数如流量Q 扬程H 轴功率N 转速n效率η之间存在的一定的关系。他们之间的量值变化关系用曲线来表示，这种曲线就称为水泵的性能曲线。

水泵的性能参数之间的相互变化关系及相互制约性：首先以该水泵的额顶转速为先决条件的。水泵性能曲线主要有三条曲线：流量—扬程曲线，流量—功率曲线，流量—效率曲线。

它是离心泵的基本的性能曲线。比转速小于80的离心泵具有上升和下降的特点称驼峰性能曲线。比转速在80～150之间的离心泵具有平坦的性能曲线。比转数在150以上的离心泵具有陡降性能曲线。一般的说，当流量小时，扬程就高，随着流量的增加扬程就逐渐下降。

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工作原理

离心泵的工作原理是：离心泵所以能把水送出去是由于离心力的作用。水泵在工作前，泵体和进水管必须灌满水形成真空状态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。

水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。在此值得一提的是：离心泵启动前一定要向泵壳内充满水以后，方可启动，否则将造成泵体发热，震动，出水量减少，对水泵造成损坏（简称“气蚀”）造成设备事故！

参考资料：百度百科-管道离心泵

特性曲线包括：流量-扬程曲线(Q-H)，流量-效率曲线(Q-η)，流量-功率曲线(Q-N)，流量-汽蚀余量曲线(Q-(NPSH)r)，性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。

当转速n为常量时，列出扬程（H）、轴功率（N）、效率（η）以及允许吸上真空高度（Hs）等随流量（Q）变化的函数关系，即：H = f（Q）；N = F（Q）；Hs = Ψ（Q）；η = φ（Q），我们把这些方程关系用曲线来表示，就称这些曲线为离心泵的特性曲线。

离心泵的特性曲线是液体在泵内运动规律的外在表现形式，这三条曲线需要根据试验的方 法（采用离心泵特性曲线的测定装置，逐渐开启水泵出口阀门改变其流量，测得一系列的流量及相应的扬程和轴功率，然后将H一Q、N —Q、η一Q曲线绘制在同一张坐标纸上，即为一定型式离心泵在一定转速下的特性曲线），不同的水泵特性曲线不同，水泵的特性曲线由设备生产厂家提供。严格意义上讲，每一台水泵都有特定的特性曲线。

在水泵特性曲线上，对应任意流量点都可以找到一组与其相对应的扬程、轴功率和效率值，通常把这一组相对应的参数称为工况，其对应最高效率点的一组工况称为最佳工况。

在生产实践中，水泵的运行工况点是通过管路的特性曲线与水泵的特性曲线确定的（M工况点，见下图）。在选择和使用泵时，使水泵在高效区运行，以保证运转的经济和安全。

二、影响离心泵特性曲线的因素

离心泵的特性曲线与很多因素有关，如液体的粘度与密度、叶轮出口宽度、叶片的出口安放角与叶片数及离心泵的压出室形状等均会对离心泵的特性曲线产生影响。

1、叶轮出口直径对性能曲线的影响

在叶轮其它几何形状相同的情况下，如果改变叶轮的出口直径，则离心泵的特性曲线平行移动，见下图。

根据这一特性，水泵制造厂和使用单位可以采用车削离心泵叶轮外径的方法改变一台泵的性能范围，以使泵的性能更适合实际运行需要。例如，某厂的一台离心式循环泵，其运行压力偏高，为降低压力，将叶轮外径由270mm车削到250mm后，在流量相同的情况下，压力下降，给水泵的电机电流减小，满足了运行的要求。

2、转速与性能曲线的关系

同一台离心泵输送同一种液体，泵的各项性能参数与转速之间的关系式为：

Q1/Q2 = n1/n2

H1/H2 = (n1/n2)2

Nl/N2 = (n1/n2)2

三、理论特性曲线的定性分析

1、理论扬程特性曲线的定性分析

由 HT =中，将C2u = u2 - C2rctgβ2 代入，可得：

HT =（u2 - C2rctgβ2）

叶轮中通过的水量可用此式表示：QT = F2C2r，也即：C2r =

式中QT：泵理论流量（m3/s）；F2：叶轮的出口面积（m2）；C2r：叶轮出口处水流绝对速度的径向（m/s）。

所以：HT =（u2 - ctgβ2）

式中β2、F2均为常数。当水泵转速一定时，u2也为常数。

故：HT = A–B QT 是一个直线方程。其斜率是用β2来反映的：

β2>90º时，HT = A + B QT，后弯式，上倾直线，扬程随流量的增加而减小。

β2= 90º时，径向式，是一条水平直线，扬程不随理论流量的变化。

β2<90º时，HT = A–B QT，前弯式，是一条下倾直线，理论扬程随理论流量的增加而增加。

四、实测特性曲线的讨论

它反映泵的基本性能的变化规律，可做为选泵和用泵的依据。各种型号离心泵的特性曲线不同，但都有共同的变化趋势。

1、每一个Q都对应于一定的H，N，η，Hs。

2、Q－H曲线是一条不规则的下倾曲线。

（1）设计工况点。最高效率点，水泵在该点工作效率最高。　

（2）水泵高效工作段。是水泵效率较高的工作范围，最高效率点10%左右范围内作为水泵的高效工作段，选泵时，应使设计流量和扬程落在高效段内。

3、Q—N曲线

N随着Q的增大而增大，闭闸启动：水泵启动前，压水管路闸阀是全闭的，待电动机运转正常后，压力表读数达到预定数值时，再逐步打开闸阀，使水泵工作正常运行。

Q—N曲线，指的是水或某种特定液体时的轴功率与流量之间的关系，抽升的液体容重不同时，要换算。

4、Q—Hs曲线

该曲线上各点的纵坐标，表示水泵在相应流量下工作时，水泵做允许的最大限度的吸上真空高度值。不表示水泵在某点（Q，H）点工作的实际吸水真空值。实际的Hs必须小于Q—Hs曲线上的相应值。

5、被输送液体的重力密度和粘度等对特性曲线的影响。所输送的液体粘度愈大，泵内的能量损失愈大，水泵的扬程和流量都要减小，效率要下降，而轴功率增大。因此，如果被输送液体的粘度与试验条件不符时，则Q－H，Q－N，Q－η，Q－Hs要进行换算后才能使用，不能直接套用。

1、首先，新建excel文件，打开文件，输入绘图所需的数据。

2、鼠标框选所有的数据，在菜单栏上选择插入-散点图。

3、点击散点图后，会有很多种散点图的类型，我们需选择最简单的一种，即只有描点没有连线的那种，图表如下。

4、在图表上画好的任意一点上右击，就会跳出一个下拉菜单，其中有一项为添加趋势线。

5、选择添加趋势线，并选择显示公式和方差值。

6、图表的特性曲线就完成了。

离心泵的特性曲线是液体在泵内运动规律的外在表现形式，这三条曲线需要根据试验的方 法（采用离心泵特性曲线的测定装置，逐渐开启水泵出口阀门改变其流量。

测得一系列的流量及相应的扬程和轴功率，然后将H一Q、N —Q、η一Q曲线绘制在同一张坐标纸上，即为一定型式离心泵在一定转速下的特性曲线），不同的水泵特性曲线不同，水泵的特性曲线由设备生产厂家提供。严格意义上讲，每一台水泵都有特定的特性曲线。

具体介绍：

1、绘制性能曲线可为用户提供泵的高效工作区，一般设定为最佳工况点附近的区域为最经济的区域；

2、离心泵的特性曲线分为流量与扬程曲线、流量与功率曲线、流量与效率曲线、压差与流量曲线、压差与功率曲线，压差与效率曲线这六条曲线；

3、在水泵特性曲线上，对应任意流量点都可以找到一组与其相对应的扬程、轴功率和效率值，通常把这一组相对应的参数称为工况，其对应最高效率点的一组工况称为最佳工况。

1、Q-H曲线

Q-H曲线表示泵的流量Q和扬程H的关系。离心泵的扬程在较大流量范围内是随流量增大而减小的。不同型号的离心泵，Q-H曲线的形状有所不同。如有的曲线较平坦，适用于扬程变化不大而流量变化较大的场合；有的曲线比较陡峭，适用于扬程变化范围大而不允许流量变化太大的场合。

2、Q-P/Q-η曲线

Q-P/Q-η曲线表示泵的流量Q和轴功率P及流量Q和效率η的关系，P随Q的增大而增大，显然，当Q=0时，泵轴消耗的功率最小。因此，启动较大流量的离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。开始η随Q的增大而增大，达到最大值后，又随Q的增大而下降。该曲线最大值相当于效率最高点。泵在该点所对应的扬程和流量下操作，其效率最高，所以该点为离心泵的设计点。

3、汽蚀余量（NPSH）曲线

离心泵的汽蚀余量（NPSH）与流量、扬程无直接关系。但是同一台泵，当流量增加，扬程降低时，泵入口压力损失变大，汽蚀余量（NPSH）上升，容易产生汽蚀。

4、转速是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是r/min。

  在变频拖动的供水设备中，频率的高低决定了电机的转速，也就是水泵的转速。对于同一台水泵来说，可以运用水泵的比例定律来计算在不同转速下的扬程，流量，功率。

比例定律的定义：同一台水泵，当叶轮直径不变，而改变转速时，其性能的变化规律。

流量与转速成一次方关系：Q1/Q2 = n1/n2

扬程与转速成二次方关系：H1/H2 = ( n1/n2 )²

电机轴功率与转速成三次方关系：P1/P2 = ( n1/n2 )³

电机转速公式：n=60f/p，其中，n为电机同步转速，f为供电频率，p为电机极对数，可知电机供电频率f与转速成正比。这样频率与流量、扬程及电机轴功率也有上述的比例关系。

5、离心泵的转速对特性曲线的影响

离心泵的特性曲线是在一定转速下测定的。当转速由n1改变为n2时，其流量、压头及功率的近似关系为（比例定律）：

当转速变化小于20%时，可认为效率不变，用上式进行计算误差不大。