水泵的扬程和压力都是水泵的重要性能参数 , 压力跟扬程之间存在着千丝万缕的关系 , 正确处理好这两者的关系能够帮助我们更好的使用水泵 。
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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:
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
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) 。
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 。
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 。
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:
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/c m2,H=(P2-P1)/ρ
(P2=出口压力 P1=进口压力) 。
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 。
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 。
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 。
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【水泵扬程与压力的关系】
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