水泵的扬程是指什么?

Question

如题所述

Answer 1

1. 水泵扬程的定义
水泵扬程是指水泵能够提升水柱的高度，它是水泵的关键工作性能参数，也称作压头。扬程的计算公式为：
\[ H = \frac{(p_2 - p_1)}{\rho g} + \frac{(v_2^2 - v_1^2)}{2g} + z_2 - z_1 \]
其中，\( H \) 是扬程，单位为米（m）；\( p_1 \) 和 \( p_2 \) 是泵进出口处液体的压力，单位为帕斯卡（Pa）；\( v_1 \) 和 \( v_2 \) 是流体在泵进出口处的流速，单位为米每秒（m/s）；\( z_1 \) 和 \( z_2 \) 是进出口的高度，单位为米（m）；\( \rho \) 是液体密度，单位为千克每立方米（kg/m³）；\( g \) 是重力加速度，单位为米每平方秒（m/s²）。
2. 扬程与压力的关系
单位重量液体通过泵所获得的能量称为扬程。泵的扬程包括吸程，近似等于泵出口和入口的压力差。泵的压力以兆帕（MPa）为单位，而扬程以米（m）为单位，它们之间的关系为 \( H = \frac{P}{\rho} \)。例如，如果压力 \( P \) 为 1 千克每平方厘米（kg/cm²），则扬程 \( H \) 为：
\[ H = \frac{1 \text{ kg/cm}^2}{1000 \text{ kg/m}^3} = \frac{10000 \text{ kg/m}^2}{1000 \text{ kg/m}^3} = 10 \text{ m} \]
3. 扬程功率
在单位时间内，机器所做的功称为功率。功率的常用单位有：公斤·米/秒、千瓦、马力。电动机的功率常用千瓦表示，而柴油机或汽油机的功率常用马力表示。动力机传给水泵轴的功率称为轴功率，这可以理解为水泵的输入功率。通常所说的水泵功率就是指轴功率。
4. 功率损失
由于轴承和填料的摩擦阻力、叶轮旋转时与水的摩擦、泵内水流的漩涡、间隙回流、进出口冲击等原因，水泵运行中必然会消耗一部分功率。因此，水泵无法将动力机输入的所有功转换为有效功，其中必定存在功率损失。水泵的有效功率与泵内损失功率之和等于水泵的轴功率。