离心泵在一定转速下的流量与扬程、流量与功率、流量与效率和流量与吸入高度(或有效汽蚀余量)的关系曲线,称为泵的工作特性曲线,它们表示泵的工作状态。
1、扬程流量曲线
由欧拉方程可得无限多叶片假设条件下的理论扬程如式(1-22)所示。在离心泵中,叶轮叶片的出口角一般小于90°。若以流量为横坐标,扬程为纵坐标,则HTω-QT线为一向下倾斜的直线,如图1-16线1所示。
由式(1-15)可知,离心泵内有限叶片数条件下的理论扬程为HT=μHTω。离心泵的滑移 系数与流量无关,即P为常数,将从。一Qv直线1亡各点纵坐标均乘以p,即可得到离心泵的理论扬程HT-QT也是一直线,如图1-16线2所示。
从理论扬程HT-QT线中减去相应的阻力损失就可得到实际扬程与流量的关系H-QT线。
泵内的阻力损失主要有两种类型:摩擦阻力损失和冲击阻力损失。
(1)摩擦阻力损失为液流通过叶轮和过流通道内时与边壁摩擦所形成的阻力损失,也是与流量的平方成正比,可写成:HF=C1Q2。
(2)冲击阻力损失主要因液流的进口角与叶轮进口叶片角不一致而引起,叶轮的进口叶片β1A是按设计工况计算的,等于设计厂况的进口液流角:β1A=β1。在偏离设计工况时,液流在叶片进口处的相对速度方向改变,冲角加大,产生旋涡,使冲击阻力损失增加。当Q>Qd(设计流量)时,大流量工况进口液流角β'1>β1,旋祸区发生在叶片工作面上;当Q<Qd时,小流量工况进口液流角β'1<β1,旋涡区发生在片的非工作面。束压液室的过流面积也是按设计工况确定的。当丁况改变后,由叶轮内出来的液流方向也相应地改变。在压液室内液流也产生冲撞,使冲击阻力损失增大,对于低比转数的离心泵,这种冲击损失在大流量时更为严重。冲击阻力损失和泵的工作流量与设计流量羌的平方成正比可写成:HSH=C2(Q-Qd)2。
2、效率流量曲线,泵的效率表达式为:η=pgQH/N。
3、吸入特性NPSH-Q曲线
由于NPSH标志着离心泵汽蚀性能的好坏,是泵的一个重要性能参数,所以表示NPSH与流量Q的关系曲线称为泵的吸入特性,它反映了泵在各种流量下的汽蚀性能。
对于一台泵,从式1-32可以看出来:NPSH与流速的平方成正比,即与流量平方成正比。图1-19表示了NPSH-Q的关系。
4、功率流量曲线图N-Q: