大東海無錫泵業(yè)有限公司
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水泵的管道壓力損失計算及計算公式
為了方便廣大用戶,在水泵選型時確定管道壓力損失,我公司特意在此發(fā)布管道壓力損失計算公式供大家選型參考。通過水泵性能曲線可以看出每臺水泵在一定轉速下,都有自己的性能曲線,性能曲線反映了水泵本身潛在的工作能力,這種潛在的工作能力,在泵站的實際運行中,就表現(xiàn)為在某一特定條件下的實際工作能力。水泵的工況點不僅取決于水泵本身所具有的性能,還取決于進、出水位與進、出水管道的管道系統(tǒng)性能。因此,工況點是由水泵和管路系統(tǒng)性能共同決定的。
水泵的管道系統(tǒng),包括管路及其附件。由水力學知,管路水頭損失包括管道沿程水頭損失與局部損失。
Σh=Σhf+Σhj=Σλι/d v2/2g+Σζv2/2g (3-1)
式中 Σh—管道水頭損失,m;
Σhf--管道沿程水頭損失,m;
Σhj--管道局部水頭損失 ,m;
λ--沿程阻力系數(shù);
ζ--局部水頭損失系數(shù);
ι--管道長度,m;
d--管道直徑,m;
v --管道中水流的平均流速,m/s。
對于圓管v=4Q/πd2,則式(3-1)可寫成下列形式
Σh=(Σ λι/12.1d5+Σ ζ/12.1d4)Q2=(ΣS沿+ΣS局)Q2=SQ2 (3-2)
式中 S沿--管道沿程阻力系數(shù),S2/m5,當管材、管長和管徑確定后,ΣS沿值為一常數(shù);
S局--管道局部阻力系數(shù),S2/m5,當管徑和局部水頭損失類型確定后,ΣS局值為一常數(shù);
S--管路沿程和局部阻力系數(shù)之和,S2/m5。
由式(3-2)可以看出,管路的水頭損失與流量的平方成正比,式(3-2)可用一條頂點在原點的二次拋物線表示,該曲線反映了管路水頭損失與管路通過流量之間的規(guī)律,稱為管路水頭損失特性曲線。
在泵站設計和運行管理中,為了確定自吸裝置的工況點,可利用管路水頭損失特性曲線,并將它與水泵工作的外界條件起來。這樣,單位重力液體通過管路系統(tǒng)時所需要的能量H需為H需=Hst+v2出-v2進/2g+Σh (3-3)
式中H需--水泵裝置的需要揚程,m;
Hst--水泵運行時的凈揚程,m;
v2出-v2進/2g --進、出水的流速水頭差,m;
Σh--管路水頭損失,m。
若進、出水池的流速水頭差較小可忽略不計,則式(3-3)可簡化為
H需=Hst+Σh=Hst=SQ2 (3-4)
利用式(3-4)可以畫出二次拋物線,該曲線上任意一點表示離心泵輸送量并將其提升Hst高度時,管道中每位重力的液體所消耗的能量。因此,稱該曲線為水泵裝置的需要揚程或管路系統(tǒng)特性曲線。
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