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技術(shù)文章

水泵的水平揚(yáng)程和垂直揚(yáng)程怎么算的?

概念定義

水泵的揚(yáng)程是指水泵能夠揚(yáng)水的垂直高度,通常用H表示,單位是m。

揚(yáng)程和流量是水泵的重要參數(shù),二者缺一不可,揚(yáng)程不足即使流量再充足水也可能壓不到末端或末端余壓不夠。因此,揚(yáng)程至關(guān)重要。實(shí)際管路的走向錯綜復(fù)雜:有水平走向的,有垂直走向的,并且受各種閥門、彎頭、變徑、管壁光滑程度的影響,這些都是揚(yáng)程計算必須考慮的因素,經(jīng)??赡芎雎赃@些因素的影響導(dǎo)致實(shí)際使用時揚(yáng)程不夠的情況也時有發(fā)生。

計算方法

盡管揚(yáng)程的定義在字面意思是說的將水揚(yáng)起的垂直高度,但這只是理想的情形下,即管壁絕對光滑和無其他閥門彎頭阻力的情形下。實(shí)際環(huán)境中必須考慮這些因素,這些因素的專業(yè)名稱叫沿程損失局部損失。

也就是說完整的揚(yáng)程H=垂直高度+沿程損失+局部損失,下面分別重點(diǎn)說明

  • 垂直高度。垂直高度可以近似理解為我們常說的垂直方向的揚(yáng)程,這里可以理解為理想無阻力狀態(tài)下,因?yàn)橄旅孢€要計算沿程損失,1米垂直高度=1米水泵的揚(yáng)程。就是說1米垂直高度在理想狀態(tài)下至少要消耗1米水泵揚(yáng)程。

  • 沿程損失。沿程損失可以理解為我們常說的水平揚(yáng)程。水平揚(yáng)程不要想當(dāng)然的按照管道長度百分比來估算,它有一套比較復(fù)雜的計算公式。我們知道,管道平鋪水平無阻力狀態(tài)下,理論上是不會消耗揚(yáng)程的,但實(shí)際上由于液體粘度、壁厚粗糙有摩擦力的情況下是會消耗揚(yáng)程的,專業(yè)說法就是沿程損失。沿程損失對揚(yáng)程的影響相當(dāng)大,特別是在長距離加壓輸送的情況下,沿程損失計算比較復(fù)雜,需要考慮以下因素:

  1. 系數(shù)Ch,材質(zhì)會影響內(nèi)壁光滑程度,越光滑阻力越小,一般鋼管取100,銅管塑料管130,塑料管140。

  2. 管道的長度L,有摩擦力的情況下,越長對水頭損失越大。

  3. 輸送的水量Q。輸送水量就是目標(biāo)流量,管徑一定的情況下,流量越大水頭損失越大。舉個例子,同樣寬度的高速路,如果想要每個小時通過的車數(shù)量越多,那是不是速度需要非常大。同樣道理,輸送管道的水量也是,想要輸送水量越多,需要流速越大,流速大就需要壓力越大,要確保壓力大,必須給較大揚(yáng)程的泵。

  4. 管道的規(guī)格d。管徑越大,末端對流量需求同樣的情況下,壓力就可以更小。舉個例子,車道越多的高速路,同樣要求的通車數(shù)量的情況下,所有車速可以更慢。

  5. 知道以上參數(shù)了再代入以下計算公式。這個公式筆算估計一般人是算不了,可以用EXCEL用函數(shù)來協(xié)助計算。

  • 局部損失。局部損失是因?yàn)閺濐^、變徑、閥門等帶來的水頭損失,一般按照沿程損失(就是上面公式計算出來的那個值)的百分比計算即可,取值范圍10-30%不等。


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