水泵的计算方法。
水泵扬程25m ,即额定压力为2.5kg减去管损再减去入口压力(一般吸上水泵入口压力可忽略不计)即工作压力。
离心泵的扬程又称为泵的压头,是指单位重量流体经泵所获得的能量。泵的扬程大小取决于泵的结构(如叶轮直径的大小,叶片的弯曲情况等、转速。目前对泵的压头尚不能从理论上作出精确的计算,一般用实验方法测定。
一.水泵选型计算
1、水泵必须的排水能力 QB= m3/h
2、水泵扬程估算 H=K(HP+HX) m
HP:排水高度;HX:吸水高度;K:管路损失系数,竖井K=1.1—1.5;斜井<20°时K=1.3~1.35;=20°~30°时K=1.25~1.3;>30°时K=1.2~1.25
二、管路选择计算
1、管径
Qn:水泵额定流量;经济流速m/s;=1.5~2.2m/s;0.8~1.5m/s;=+0.025 m
2、管壁厚计算
dP:标准管内径mm;P:水管内部工作阻力P=0.11Hsy(测地高度m) Kg/cm2;:许用应力,无缝管=8Kg/mm2,焊管=6 Kg/mm2,C=1mm
管道流速流量计算:
(基准线)
如上图示,建立水箱水面1与管道出口断面2的能量方程:
Z1+P1/(ρg)+V1^2/(2g)=
Z2+P2/(ρg)+V2^2/(2g)+(λL/D)V^2/(2g)+ζV^2/(2g)
Z1——第一断面的位置高度,单位m;P1——第一断面的压强;单位Pa;V1——第一断面的平均流速;
Z2——第二断面的位置高度,单位m;P2——第二断面的压强;单位Pa;V2——第二断面的平均流速;H——1、2两个断面的高差,单位m。
ρ——密度,对于水ρ=1000kg/m^3g——重力加速度,可取9.8m/s^2λ——管道的沿程阻力系数,对于旧钢管、旧铸铁管,可用公式λ=0.021/D^0.3计算;L——管道总长度,单位m
ζ——管道上的局部阻力系数,转弯、阀门、大小头等配件都有局部阻力,可查M《水力手册》。
D——管道内径,单位m;
Z——位置水头,重力势能;P/(ρg)——压力水头,压力势能;V^2/(2g)——流速水头,动能;
(λL/D)V^2/(2g)——沿程水头损失;ζV^2/(2g)——局部水头损失。
能量方程中的各项单位均为m,都可以用一段高度来表示。在方程中压强一般都用相对压强(表压强)代入,通大气的水面压强为0,基准线位置可以任选,但两个计算断面必须相对于同一个基准面。
求管道流速或流量还要配合水流的连续方程:A1V1=A2V2,A1、A2分别为第一个和第二个断面的面积,对于圆管A=3.1416D^2/4.
对于本图示管道,P1=P2=0,近似有V1=0,Z1=Z2+H,V2等于管道中的流速V,代入上式并整理得:
H=V^2/(2g)+(λL/D)V^2/(2g)+ζV^2/(2g)
解得管道流速:V=√(2gH)/√(1+ζ+λL/d)
管道流量:Q=VA=A√(2gH)/√(1+ζ+λL/d)
令μ=1/√(1+ζ+λL/d),得
Q=μA√(2gH)
式中μ称为有压管流的流量系数,无单位,其值由计算得到。局部阻力系数ζ有多个的,应求其和后再代入。如果已知的是两断面的压力(强)差P,式中H以P/(ρg)代入,下同。
根据管道的实际情况,可以进行简化计算:
对于长管,沿程阻力是主要的,局部阻力和流速水头可忽略不计,只考虑沿程水头损失,则有:
H=
(λL/D)V^2/(2g)
V=
Q/A=4Q/(πD^2)代入上式得:
H=[8λ/(gπ^2D^5)]LQ^2
令S=8λ/(gπ^2D^5),简化为
H=SLQ^2
所以
Q=[H/(SL)]^(1/2)
水泵安装高度算例:
设水泵的最大真空度为7.2mH20
水泵的工作流量为36m³/h
吸水管直径为100mm
长度L=10m
水流摩擦阻力系数λ=0.038
局部阻力系数:ζ弯头=0.6
ζ底阀=7
求水泵的最大允许高度
解:
流量Q=36m³/h=0.01
m³/s
吸水管流速V=4Q/(3.1416d^2)=4*0.01/(3.1416*0.1^2)=1.27
m³/s
水泵的最大允许高度:
Hs=hv-(1+λL/d+ζ弯头+ζ底阀)V^2/(2g)
=7.2-(1+0.038*10/0.1+0.6+7)*1.27^2/(2*9.8)
=7.2-0.39
=6.81m
z是扬水高度即入口处水面到出口处水面的高程差。hw是水头损失,包括沿程水头损失hf和局部水头损失hw
hf的计算用达西公式或谢才公式,
hw=&*v^2/2g,&叫做局部水头损失系数,要查相关文献,v就是管中的流速,一般来说,hw发生在入口,弯折,阀门,出口等地方。
水泵流量按照管道流量公式计算q=uc*a*根号下(2gz),uc要根据你的水管出口处情况来看,
若是出口淹没在水下,uc=1/根号下(r*l/d+管中所有的&之和)
若没有淹没,uc=1/根号下(1+r*l/d+管中所有的&之和)
这个r是沿程阻力系数,一般可以查文献,也可以用一个公式是r=d/n,但是这个d和n上面是有个几分之几次方,我忘记了,你可以去查相关书籍。用这个公式的时候,也要根据你管道的材料去查相关标准去得出n(粗糙系数)的值。
这个你可以具体去查阅水力学里面有一章叫做简单管道水力计算,水泵作为一个特例有说明。
先求管道的比阻S,S
=
10.3n^2/D^5.33
再计算管配件的当量长度
L’=
K
D/入,"入"为管道的沿程阻力系数。
管道的流量
Q
=
[H/S(L+L’)]^(1/2)
流速
V=4Q/(3.14D^2)
只要你的循环管路没有分支的话,管道内无论口径大小流量都是一样的,但流速不等,管径大的流速小,管径小的流速大。不同管径串联的管路,沿程水头损失必须分段计算后再相加。管配件的局部阻力系数K、内管壁糙率n在普通的《水力学》或《工程流体力学》都能查到,当然如有《水力设计手册》,就更全些。塑胶管的内管壁糙率n可取0.011,90度的弯头局部阻力系数与管径及转弯半径有关,如
管径转弯半径比为0.8的90度弯头的局部阻力系数为0.206。
R=21mm,D=42。所以你可以选用DN40或DN50的管子;
如果你的水不作循环,可以不用水泵。
如果是循环水,扬程主要虑管路损耗,管路按200m计算(每米按300Pa)损失6m扬程,所以选择在10m以上就够了。
你的用水点是什么设备?用水点的压力损耗厂家都是标出来的,0.01MPa损失1m扬程,用水点是并联的就等于单台损耗,串联就全部加起来,总扬程等于管路与设备损耗的扬程乘以一个安全系数就可以了。泵头损失是机械能与电能转换效率的问题。
水泵流量计算公式为:Q=Pη/2.73H。
其中Q为流量,单位为m3/h,P为轴功率,单位KW,η为泵的效率,单位为%,2.73为常数,H为扬程,单位m。
单位换算:1立方米=1000000立方厘米,1小时=3600秒,1立方厘米/秒=10的-6次方立方米/(1/3600小时)=3.6×10的-3次方 立方米/小时=0.0036 立方米/小时
所以根据上述换算公式可知,如果产品的参数是100立方厘米每秒,换算的结果:100×0.0036=0.36 立方米/小时。
拓展资料:
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加,主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等。
也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等;根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
首先看流量是否计算对,再看泵是否选对。
关键的问题是离心泵一般不要从下吸水,容易坏。
非要这么做,必须安装好点的底阀,而且第一次使用时,必须往泵里灌水,灌满为止,知道泵出口排气阀出水,才能启动。
Σh=Σhf+Σhj=Σλι/d v2/2g+Σζv2/2g
式中 Σh—管道水头损失,m;
Σhf--管道沿程水头损失,m;
Σhj--管道局部水头损失 ,m;
λ--沿程阻力系数;
ζ--局部水头损失系数;
ι--管道长度,m;
d--管道直径,m;
v --管道中水流的平均流速,m/s。
对于圆管v=4Q/πd2,则式(3-1)可写成下列形式
Σh=(Σλι/12.1d5+Σ ζ/12.1d4)Q2=(ΣS沿+ΣS局)Q2=SQ2
式中 S沿--管道沿程阻力系数,S2/m5,当管材、管长和管径确定后,ΣS沿值为一常数;
S局--管道局部阻力系数,S2/m5,当管径和局部水头损失类型确定后,ΣS局值为一常数;
S--管路沿程和局部阻力系数之和,S2/m5。
如:水泵出水管路有5个串联的闸阀,进过系统后出来到水泵入水有3个串联的闸阀
,计算阀门压损
是按照8个计算。