水泵流量、揚(yáng)程與傳送距離、流速之間有什么關(guān)系？

水泵揚(yáng)程與流量之間的關(guān)系  

    很多新手認(rèn)為抽水揚(yáng)程越低，電機(jī)負(fù)荷越小。在這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的誤導(dǎo)下，選購水泵時(shí)，常將水泵的揚(yáng)程選得很高。其實(shí)對(duì)于離心式水泵而言，當(dāng)水泵型號(hào)確定后，其消耗功率的大小是與水泵的實(shí)際流量成正比的。而水泵的流量會(huì)隨揚(yáng)程的增加而減小，因而揚(yáng)程越高，流量越小，消耗功率也就越小。反之，揚(yáng)程越低，流量越大，消耗的功率也就越大。

    因此，為了防止電機(jī)過載，一般要求水泵的實(shí)際抽水使用揚(yáng)程不得低于標(biāo)定揚(yáng)程的60%。所以當(dāng)高揚(yáng)程用于過低揚(yáng)程抽水時(shí)，電機(jī)容易過載而發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)可燒毀電機(jī)。若應(yīng)急使用，則必須在出水管上裝一個(gè)用于調(diào)節(jié)出水量的閘閥（或用木頭等物堵小出水口），以減小流量，防止電機(jī)過載。注意電機(jī)溫升，若發(fā)現(xiàn)電機(jī)過熱，應(yīng)及時(shí)關(guān)小出水口流量或關(guān)機(jī)。這一點(diǎn)也容易產(chǎn)生誤解，有些機(jī)手認(rèn)為堵塞出水口，強(qiáng)制減少流量，會(huì)增加電機(jī)負(fù)荷。其實(shí)正好相反，正規(guī)的大功率離心泵排灌機(jī)組的出水管上都裝有閘閥，為了減小機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的電機(jī)負(fù)荷，應(yīng)先關(guān)閉閘閥，待電機(jī)啟動(dòng)后再逐漸開啟閘閥就是這個(gè)道理。

 水泵揚(yáng)程與進(jìn)出口壓力之間的關(guān)系  

    在實(shí)際工程預(yù)算中，水泵揚(yáng)程≈從水泵出口到目的地的垂直距離, (這是幼兒園級(jí)別的了解)，在實(shí)際工程中，不能簡單的按上述的去估算，否則你會(huì)發(fā)現(xiàn)水泵流量不足或水泵抽不出水來。這是為什么呢？

對(duì)高壓泵，有時(shí)也近似地采用泵出口和進(jìn)口的壓力差(p2一P1)表示揚(yáng)程的大小，此時(shí)，揚(yáng)程H可表示為：

式中 P1——泵的出口壓力，Pa；

    P2一泵的進(jìn)口壓力，Pa (假設(shè)為0)；

    p——液體密度，kg／m3；

    g——重力加速度，m／S2。

      水泵在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中不是直上直下的，它會(huì)走彎頭，走三通，走水平距離，這些都是損耗，那么我們就需要進(jìn)一步相對(duì)精準(zhǔn)的來估計(jì)水泵揚(yáng)程。

預(yù)估,預(yù)估,預(yù)估

1個(gè)彎頭≈0.5米水泵揚(yáng)程的損耗

10米水平距離≈1米水泵揚(yáng)程的損耗

以上圖為例，假設(shè)A~B有距離為10米，B~C的距離為20米，C~D的距離為10米，那么按圖1中水泵的安裝位置，需要的水泵揚(yáng)程為

1+0.5+20+0.5+1=23米【10米水平距AB+B點(diǎn)彎頭損耗+BC垂直距離+C點(diǎn)彎頭損耗+CD10米的水平距離】

如果你明白上邊的水泵揚(yáng)程計(jì)算公式，恭喜你，你小學(xué)畢業(yè)了。

但必須說明：它僅僅與泵本身性能有關(guān)，而與進(jìn)、出口管路無關(guān)。揚(yáng)程的單位為N·m或m液柱高度。

 水通過輸水管路和管路附件時(shí)會(huì)受到磨擦阻力，損失一部分揚(yáng)程(稱為損失揚(yáng)程)。因此，水泵的總揚(yáng)程等于實(shí)際揚(yáng)程與損失揚(yáng)程之和。而水泵銘牌上所注明的揚(yáng)程是指水泵的總揚(yáng)程。 

因此，我們?cè)跍y(cè)出實(shí)際揚(yáng)程后去購買水泵時(shí)，要在總揚(yáng)程(即銘牌上的揚(yáng)程)中考慮到損失揚(yáng)程。損失揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)管路長短、底閥等附件的情況，一般其值為實(shí)際揚(yáng)程10%-20%，即：水泵總揚(yáng)程(銘牌上的揚(yáng)程)=實(shí)際揚(yáng)程+損失揚(yáng)程(10%-20%的實(shí)際揚(yáng)程)，方便選擇。也可以用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算管路損失計(jì)算。會(huì)用局部和沿程損失計(jì)算揚(yáng)程, 恭喜您, 中學(xué)水平了. 

泵進(jìn)出口壓力和揚(yáng)程的完整計(jì)算公式, 看不懂的可以忽略, 搞懂了,就大學(xué)畢業(yè)了:

 水泵流量與流速之間的關(guān)系  

流量（Q）：流體在一定時(shí)間內(nèi)通過某一橫斷面的容積或重量稱為流量。用容積表示流量單位是L/s或m3/ h ；用重量表示流量單位是kg/s或t/h。    

流速（V）：流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)所流過的距離為流速，流速一般指流體的平均流速，單位為 m/s。    

流量與管道斷面及流速成正比，三者之間關(guān)系： 

Q=SV

其中  Q — 流量（m3/ h ）；     

         S — 截面面積（m2）；        

         V — 流體平均速度（m / s）。

或?qū)?/span>S拆分后，變成：

Q =(π D2)/ 4 * v *3600 (m3/ h )   

式中  Q — 流量（m3/ h）；     

         D — 管道內(nèi)徑（m）；        

         V — 流體平均速度（m / s）。 

       根據(jù)上式，當(dāng)流速一定時(shí)，其流量與管徑的平方成正比，在施工中遇到管徑替代時(shí)，應(yīng)進(jìn)行計(jì)算后方可代用。例如二根DN50的管并不能取代一根DN100管，從公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍，因此必須用4根DN50的管才能代用1根DN100的管，如此類推。

         管道的流速是任意設(shè)定的嗎？不是。從流體力學(xué)可知當(dāng)管內(nèi)介質(zhì)流速越大則阻力越大。當(dāng)流速越小時(shí)，雖然流動(dòng)阻力小了，對(duì)于同樣的流量所需要的管徑卻大了，造成設(shè)備成本的升高。于是人們考慮到這兩條因素取了一個(gè)合理的流速稱為經(jīng)濟(jì)流速，人們根據(jù)流量選擇管徑就是依靠經(jīng)濟(jì)流速計(jì)算得出的。 

介質(zhì)為水時(shí)的常用經(jīng)濟(jì)流速： 

（1）離心泵吸水管（管徑小于250mm） ：1至2m/S

（2）離心泵吸水管（管徑大于250mm）：1.5至2.5m/S

（3）水廠或泵站出水（管徑小于250mm）：1.5至2m/S

（4）水廠或泵站出水（管徑250~1600mm）：2至2.5m/S

（5）水廠或泵站出水（管徑大于1600mm）：2至3m/S

（6）輸（給）水管道（管徑100~500mm）：0.6至1.4m/S

（7）輸（給）水管道（管徑600~1000mm）：1.5至2m/S

（8）輸（給）水管道（管徑1200~2000mm）：2至2.5m/S

（9）配水支管：0.6至1.2m/S

（10）低壓管道和排水管： 0.1至1m/S 

 管內(nèi)壓力與流量之間的關(guān)系  

如果已知管道直徑D，管道內(nèi)壓力P，能算出流量嗎?

答案是: 還不能求管道中流體的流速和流量。你設(shè)想管道末端有一閥門，當(dāng)關(guān)閉時(shí),管內(nèi)有壓力P，可管內(nèi)流量為零。

所以:管內(nèi)流量不是由管內(nèi)壓力決定，而是由管內(nèi)沿途壓力下降坡度決定的。所以一定要說明管道的長度和管道兩端的壓力差是多少才能求管道的流速和流量。

如果從定性分析角度看，管道中壓力與流量的關(guān)系是正比例關(guān)系，即壓力越大，流量也越大(公眾號(hào):泵管家)。流量等于流速乘于斷面。對(duì)管道的任何一斷面，壓力只來自一端，也就是說壓力的方向是單向的，在壓力方向出口處被封閉時(shí)（閥門關(guān)閉），管內(nèi)流體處于禁止?fàn)顟B(tài)。一但出口打開，其流速起決于管道中壓力。

要定量分析，可以通過水力模型實(shí)驗(yàn)，安裝壓力計(jì)、流量計(jì)或測(cè)量流過容量。對(duì)于有壓管流，也可以通過計(jì)算得到, 計(jì)算步驟如下：

1、計(jì)算管道的比阻S，如果是舊鑄鐵管或舊鋼管，可用舍維列夫公式計(jì)算管道比阻s=0.001736/d^5.3  或用s=10.3n2/d^5.33計(jì)算，或查有關(guān)表格；

2、確定管道兩端的作用水頭差H=P/(ρg)，如果有水平落差h(指管道起端比末端高出h)，則H=P/(ρg)+h

式中：H:以m為單位；

         P:為管道兩端的壓強(qiáng)差(不是某一斷面的壓強(qiáng)），P以Pa為單位；

3、計(jì)算流量Q：Q = (H/sL)^(1/2)

4、流速V=4Q/(3.1416 * d^2)

式中： Q —— 流量，以m^3/s為單位； 

          H —— 管道起端與末端的水頭差，以m為單位；

          L —— 管道起端至末端的長度，以 m為單位。