(1)離心泵的主要性能參數(shù) 
    離心泵的性能參數(shù)是用以描述一臺(tái)離心泵的一組物理量。
  ①流量(q_V)：以體積流量來表示的泵的輸液能力，與葉輪結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)。
  ②揚(yáng)程(H)：泵向單位重量流體提供的機(jī)械能。與流量、葉輪結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)。
  ③軸功率(Pa)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)由電機(jī)輸入離心泵的能量。有效功率(Pe)：離心泵單位時(shí)間內(nèi)對(duì)流體做的功：Pe=q_VHρg；
  ④效率(η)：，由于以下三方面的原因，電機(jī)傳給泵的能量不可能99%地傳給液體，(A)容積損失；(B)水力損失；(C)機(jī)械損失。

(2)離心泵的性能曲線
   從前面的討論可以看出，對(duì)一臺(tái)離心泵，在轉(zhuǎn)速固定的情況下，其壓頭、軸功率和效率都與其流量有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。這些關(guān)系的圖形表示就稱為離心泵的性能曲線，包括q_V-H曲線、q_V-Pa曲線和q_V-η曲線,這些關(guān)系一般都通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。
    離心泵的特性曲線一般由離心泵的生產(chǎn)廠家提供，標(biāo)繪于泵產(chǎn)品說明書中，其測(cè)定條件一般是20℃清水，轉(zhuǎn)速也固定。典型的離心泵性能曲線如圖所示。

討論：
  ①?gòu)膓_V-H曲線中可以看出，隨著流量的增加，壓頭是下降
   的，即流量越大，泵向單位重量流體提供的機(jī)械能越小。
  ②軸功率隨著流量的增加而上升，所以大流量輸送一定對(duì)應(yīng)著大的配套電機(jī)。另外，這一規(guī)
   律還提示我們，離心泵應(yīng)在關(guān)閉出口閥的情況下啟動(dòng)，這樣可以使電機(jī)的啟動(dòng)電流小。
  ③泵的效隨著流量的增加而上升，達(dá)到一大值后便下降，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)選泵時(shí)，應(yīng)使
   泵在率點(diǎn)附近工作，其范圍內(nèi)的效率一般不低于率點(diǎn)的92%。
  ④離心泵的銘牌上標(biāo)有一組性能參數(shù)，它們都是與率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)。

(3)離心泵特性的影響因素
  ①流體的性質(zhì)：
  (A)液體的密度：H、q_V、η均與密度無關(guān)；Pa和Pe隨密度的增加而增加。
  (B)液體的粘度：μ增加，H、q_V、η都下降，但Pa上升。

  ②轉(zhuǎn)速:
    離心泵的轉(zhuǎn)速變化率<20%，效率不變時(shí)，其H、q_V和Pa都要發(fā)生變化： 
     ；    ；    ——比例定律

  ③葉輪直徑：
    前已述及，葉輪尺寸對(duì)離心泵的性能也有影響。當(dāng)切割量小于20%時(shí)：
    ——切割定律

【例2-1】右圖為測(cè)定離心泵特性曲線的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中已測(cè)出如下一組數(shù)據(jù)：泵進(jìn)口處真空表讀數(shù)p₁=2.67×10⁴Pa(真空度)，泵出口處壓力表讀數(shù)p₂=2.55×10⁵Pa(表壓)，泵的流量q_V=12.5×10^-3m³/s，功率表測(cè)得軸功率為6.2kW，吸入管直徑d₁=80mm，壓出管直徑d₂=60mm，兩測(cè)壓點(diǎn)間垂直距離Z₂-Z₁=0.5m，實(shí)驗(yàn)介質(zhì)為20℃的清水，試計(jì)算在此流量下泵的揚(yáng)程He、有效功率Pe和效率η。
解：(1)泵的揚(yáng)程：在真空表及壓力表所在截面1-1與2-2間列柏努利方程：
    式中:Z₂－Z₁=0.5m，p₁=－2.67×10⁴Pa(表壓)
        p₂=2.55×10⁵Pa(表壓)
        u1=
        u2=
  兩測(cè)壓口間的管路很短，其間阻力損失可忽略不計(jì)，故：
    He=0.5+=29.88(mH₂O)
(2)有效軸功率：(W)
(3)泵的效率：
    在實(shí)驗(yàn)中，如果改變出口閥門的開度，測(cè)出不同流量下的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出相應(yīng)的H、N和η值，并將這些數(shù)據(jù)繪于坐標(biāo)紙上，即得該泵在固定轉(zhuǎn)速下的特性曲線。

 (3)離心泵的組合操作
    在實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)需要幾臺(tái)組合運(yùn)行。組合方式可以有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。下面的討論限于性能相同的泵的組合。泵的組合聯(lián)實(shí)際上是改變泵的特性。。

  ①泵的串聯(lián)特性曲線
    兩臺(tái)*相同的泵串聯(lián)前后特性曲線見右圖(請(qǐng)點(diǎn)擊泵的串聯(lián))。
討論：
    在管路特性不變的條件下，串聯(lián)泵與單臺(tái)泵相比，工作點(diǎn)處揚(yáng)程并未加倍，但流量卻有所增加。
    關(guān)小出口閥(改變管路特性)，使流量與原先相同，則串聯(lián)泵的揚(yáng)程是原先單泵的2倍。

  ②泵的并聯(lián)特性曲線
    兩臺(tái)*相同的泵并聯(lián)后特性曲線如右圖所示(請(qǐng)點(diǎn)擊泵的并聯(lián))。
討論：
    管路特性一定時(shí)，采用兩臺(tái)泵并聯(lián)組合，工作點(diǎn)處流量并未加倍，但壓頭卻有所增加。
    開大出口閥(改變管路特性)，使壓頭與原先相同，則流量加倍。

  ③組合方式的選擇
    單臺(tái)不能完成輸送任務(wù)可以分為兩種情況：①揚(yáng)程不夠，即：；②揚(yáng)程合格，但流量不夠。對(duì)于情形①，必須采用串聯(lián)操作；對(duì)于情形②，應(yīng)根據(jù)管路的特性來決定采用何種組合方式。如右圖所示(請(qǐng)點(diǎn)擊管阻)，對(duì)于高阻管路，串聯(lián)比并聯(lián)組合效果好；但對(duì)于低阻管路，則是并聯(lián)比串聯(lián)的效果好。

    離心泵的安裝高度是指被輸送液體液面到離心泵入口處的垂直距離，即右圖中的Hg。

(1)汽蝕現(xiàn)象
    對(duì)如右圖所示的入口管線，在0-0(位能基準(zhǔn)面)和K-K間列柏努利方程，得：
  在貯槽液面上方壓力p0一定的情況下，若增加泵的安裝高度ZK(即Hg)，則葉輪中心K處的壓力pK必然下降。當(dāng)ZK增加到使pK下降至被輸送液體在操作溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，則被輸送流體在葉輪中心處發(fā)生汽化，產(chǎn)生大量汽泡；汽泡在由葉片中心向周邊運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于壓力增加而急劇凝結(jié)，產(chǎn)生局部真空，周圍液體以很高的流速?zèng)_向真空區(qū)域；當(dāng)汽泡的冷凝發(fā)生在葉片表面附近時(shí)，眾多液滴尤如細(xì)小的高頻水錘撞擊葉片。此種現(xiàn)象稱作“汽蝕現(xiàn)象”。
    離心泵在汽蝕狀態(tài)下工作時(shí)，泵體振動(dòng)并發(fā)出噪音；壓頭、流量大幅下降，嚴(yán)重時(shí)不能輸送液體；時(shí)間，在水錘沖擊和液體中微量溶解氧對(duì)金屬化學(xué)腐蝕的雙重作用下，葉片表面出現(xiàn)斑痕和裂縫，甚至呈海綿狀逐漸脫落(見右圖)。
    通過以上討論可以看出，安裝高度過高將會(huì)導(dǎo)致葉輪中心處的壓力過低，從而發(fā)生汽蝕。只要泵的實(shí)際安裝高度低于允許安裝高度，則操作時(shí)就可避免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。

(2)汽蝕余量與允許安裝高度
  ①汽蝕余量(NPSH)：
    泵入口處(1-1截面)的動(dòng)壓頭與靜壓頭之和與以液柱高度表示的被輸送液體在操作溫度下的飽和蒸汽壓之差稱作汽蝕余量，即：
(NPSH)的物理意義：(NPSH)越小，表明泵入口處的壓力p1或葉輪中心處的壓力pK越低，離心泵的操作狀態(tài)越接近汽蝕。

  ②必需汽蝕余量(NPSH)_r：
    為避免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，離心泵入口處壓力不能過低，而應(yīng)有一低允許值p_1r，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量，以(NPSH)_r表示。(NPSH)_r一般由泵制造廠通過汽蝕實(shí)驗(yàn)測(cè)定，并作為離心泵的性能列于泵產(chǎn)品樣本中(見教材附錄八)。泵正常操作時(shí)，實(shí)際汽蝕余量必須大于(NPSH)_r，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)大于0.5m以上。

  ③由(NPSH)_r計(jì)算泵的大允許安裝高度[Hg]
    一臺(tái)泵的必需汽蝕余量(NPSH)_r數(shù)值由泵的生產(chǎn)廠家提供，供用戶計(jì)算泵的大允許安裝高度[Hg]：
      (m)
    離心泵的實(shí)際安裝高度只要低于大允許安裝高度[Hg]就不會(huì)發(fā)生汽蝕。

(3)討論
  ①引起汽蝕現(xiàn)象的原因：a.離心泵的安裝高度太高；b.被輸送流體的溫度太高；c.吸入管路的阻力或壓頭損失太高。由此，一個(gè)原先操作正常的泵也可能由于操作條件的變化而產(chǎn)生汽蝕，如被輸送物料的溫度升高，或吸入管線部分堵塞。
  ②有時(shí)，計(jì)算出的允許安裝高度為負(fù)值，這說明該泵應(yīng)該安裝在液體貯槽液面以下。
  ③大允許安裝高度[Hg]的大小與泵的流量有關(guān)。流量越大，計(jì)算出的[Hg]越小,因此用可能使用的大流量來計(jì)算是必要的。
 

(1)離心泵的類型：
  ①清水泵：適用于輸送清水或物性與水相近、無腐蝕性且雜質(zhì)較少的液體。例如：IS型離心泵；
  ②耐腐蝕泵：用于輸送具有腐蝕性的液體，接觸液體的部件用耐腐蝕的材料制成，要求密封可靠；
  ③油泵：輸送石油產(chǎn)品的泵，要求有良好的密封性；
  ④雜質(zhì)泵：輸送含固體顆粒的液體、稠厚的漿液，葉輪流道寬，葉片數(shù)少。