水泵揚程計算公式(實例)

水泵揚程計算公式及實例解析
水泵揚程的基本概念
水泵揚程是指單位重量液體通過水泵后獲得的能量增加值,通常用符號H表示,單位為米(m),揚程是水泵選型的重要參數(shù),直接影響水泵的工作能力和輸送距離,在工程應用中,準確計算揚程對確保水泵高效運行至關重要。
揚程計算公式
水泵揚程的基本計算公式為:
H = Hd + Hs + Hf + Hv
- Hd:出水口與吸水口之間的垂直高度差(m)
- Hs:吸水高度(m)
- Hf:管路系統(tǒng)的總水頭損失(m)
- Hv:出水口處所需的剩余壓力(m)
實例計算
假設某供水系統(tǒng)需要將水從低位水池輸送到高位水池,具體參數(shù)如下:
- 吸水高度Hs:3m
- 出水高度Hd:25m
- 管路總長度:80m(包含直管和彎頭等效長度)
- 管徑:100mm
- 流量Q:50m3/h
- 出水口剩余壓力Hv:2m
- 管道摩擦系數(shù)λ:0.025
計算流速v
v = Q/A = (50/3600)/(π×0.052) ≈ 1.77m/s
計算沿程水頭損失Hf1
Hf1 = λ×(L/D)×(v2/2g) = 0.025×(80/0.1)×(1.772/19.62) ≈ 3.19m
計算局部水頭損失Hf2
假設系統(tǒng)有5個90°彎頭(每個等效長度系數(shù)為0.5),2個閘閥(每個等效長度系數(shù)為0.2):
Hf2 = (5×0.5+2×0.2)×(v2/2g) ≈ 2.9×0.16 ≈ 0.46m
總水頭損失Hf
Hf = Hf1 + Hf2 = 3.19 + 0.46 ≈ 3.65m
總揚程H計算
H = Hd + Hs + Hf + Hv = 25 + 3 + 3.65 + 2 ≈ 33.65m
計算注意事項
- 管道摩擦系數(shù)λ需根據(jù)雷諾數(shù)和管道粗糙度確定,不同材質的管道取值不同;
- 局部水頭損失計算時,需考慮系統(tǒng)中所有管件和閥門的類型及數(shù)量;
- 實際應用中應考慮10%-20%的安全余量,本例中可選擇揚程約37-40m的水泵;
- 對于高溫或特殊介質,還需考慮密度和粘度對揚程的影響。
通過上述實例可以看出,水泵揚程計算需要綜合考慮幾何高度、管路特性和系統(tǒng)要求等多方面因素,準確的揚程計算是確保水泵選型合理、系統(tǒng)運行高效的基礎,工程實踐中,建議使用專業(yè)水力計算軟件進行詳細分析,以獲得更精確的結果。
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