给排水中水泵扬程与压力的关系.docxVIP

一、压力的概念

(1)定义

①垂直作用于物体单位面积上的力叫做压力。

②物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强。

(2)单位

在国际单位制中,压强的单位是帕斯卡,简称帕,即牛顿/平方米。压强的常用单位有千帕、标准大气压、托、千克力/厘米2、毫米水银柱等等。(之所以叫帕斯卡是为了纪念法国科学家帕斯卡)

(3)公式:p=F/S

p表示压强,单位帕斯卡(简称帕,符号Pa)F表示压力,单位牛顿(N)S表示受力面积,单位平方米。

(4)说明

①不少学科常常把压强叫做压力,同时把压力叫做总压力。这时的压力不表示力,而是表示垂直作用于物体单位面积上的力。所以不再考虑力的矢量性和接触面的矢量性,而将压力作为一个标量来处理。在中学物理中,为避免作用力和单位面积作用力的混淆,一般不用压力来表示压强。水的密度1000kg/m3.而且随温度变化略有变化。4摄氏度时为水密度的最大值。

二、扬程的定义

1.单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程，也指水泵能够扬水的高度，就是水从泵体往上几十米高还能有一定的流量，这个高度叫做扬程通常用H表示，单位是m。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,各个厂家的各个型号的泵,都会标明扬程。

2.从泵体往下叫做吸程，泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。泵的压力用P表示，单位为Mpa(兆帕)。

3.单位时间内将一定容量的介质输送提升的垂直高度。水泵功率一定时,扬程与流量成反比关系。即流量小,扬程大;流量大,扬程小。

4.离心泵的扬程以叶轮中心线为基准，分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度，即水泵能把水吸上来的高度，叫做吸水扬程，简称吸程；从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度，即水泵能把水压上去的高度，叫做压水扬程，简称压程。即?水泵扬程=吸水扬程+压水扬程?应当指出，铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程，它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。在选用水泵时，注意不可忽略。否则将会抽不上水来。

5.水泵的扬程,最高和最低都不好说,取决于你把流体输送到多高和多远的位置。如果水泵的流量工作在额定状态,那么扬程也是额定值,假如水泵流量超过额定值,那么水泵扬程就处于较低值。如果流量远低于额定值,那么水泵的扬程就处于高扬程。扬程高低的变化得看流量变化的大小,具体数值必须看水泵的性能特性曲线才能知道

三、水泵扬程和压力的关系

1.水泵扬程和压力成正比。

压力和扬程换算公式如下：p=ρgh

即：压强=密度×重力系数×高度（即扬程）。

H=P/ρ.如P为1kg/cm2，则H=（lkg/cm2/(1000kg/m3)

H=(1kg/cm2)/(1000公斤/m3)=(10000公斤/m2)/1000公斤/m3=10m1Mpa=10kg/cm2,H=(P2-P1)/ρ

(P2=出口压力P1=进口压力)。

2.压力和扬程对应的，压力1MPa等于100米扬程。功率就是你有多大劲儿能把多大的量的水打多高的能力，同样功率的扬程高了流量就会小点。具体的出口压力计算是依据流体力学中的公式来计算的,出口管道上的阀门、弯头会对压力产生很大影响,如阀门开度很小的话,泵出口水泵的扬程一般是以米水柱为单位表示的压力，4米水柱的扬程换算成0.4kg/cm^2的表压力，或者是约0.04Mpa的表压力。

3.离心泵扬程是指单位重量液体通过泵所获得的能量，它包括位能、压力能和速度能等几个部分，因此出口压力只是它的一部分。这水泵的标准扬程（就是在标准流量的情况下）是12*9.8=117.6m。但是水泵的输出曲线是一个连续函数，12kg压力的水泵的最大扬程一般可以达到14-16kg。

4.扬程与压力的计算公式为H=(p2-p1)/ρg+(v22-v12)/2g+z2-z1

式中H——扬程，m；

p1，p2——泵进出口处液体的压力，Pa；

v1，v2——流体在泵进出口处的流速，m/s；

z1，z2——进出口高度，m；

ρ——液体密度，kg/m3；

g——重力加速度，m/s2。

水泵压力计算结果：

通过以上公式可得出：1MPa的压力约等于100m扬程，1公斤水的压力为0.1MPa，即1Mpa=100m=10公斤。

所以，一台扬程60米的潜水泵，打入相对高度35米的压力管中，在压力罐中最高形成10公斤的压力。