水泵流量、扬程、功率和效率之间有什么关系？

水泵（Water Pump）是输送液体或使液体增压的机械，通常是利用电机或其它动力设备驱动叶轮转动，把液体从低处吸入后经过叶轮的作用使其受到动能转化而产生压力，从而输送液体到高处或远距离。水泵的主要性能参数有：流量、扬程、功率和效率等。

1、水泵性能参数之流量

水泵流量是指水泵单位时间内输送液体的体积或重量，用符号Q来表示，常用单位有m³/h、m³/s、L/s或t/h。

水泵铭牌上标注的流量是这台泵的设计流量，又称额定流量，水泵在额定流量下运行效率最高。

水泵流量计算公式为：

Q=P×η/2.73H

其中：Q为流量，单位m³/h；P为轴功率，单位KW；η为水泵效率，单位%；2.73为常数；H为扬程，单位m。

2、水泵性能参数之扬程

水泵扬程是指单位重力液体从水泵进口到出口所增加的能量，也即单位重力的水经过水泵后获得的能量，通俗来讲是指水泵能够扬水的高度，用符号H来表示，其单位mH2O，一般简化为m。

离心泵扬程

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。离心泵扬程等于吸水扬程和压水扬程之和。

水泵铭牌上的标注的扬程是这台泵的设计扬程，又称额定扬程，相应于通过设计流量时的扬程。

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水泵扬程计算公式为：

H=(p2-p1)/ρg+(v2²-v1²)/2g+z2-z1

其中：H为扬程，单位m；p1、p2为泵进出口处液体的压强，单位Pa；v1、v2为液体在泵进出口处的流速，单位m/s；z1、z2为进出口高度，单位m；ρ为液体密度，单位kg/m³；g为重力加速度，单位m/s²。

3、水泵性能参数之功率

水泵功率是指单位时间内水泵所做的功，通常用符号N来表示，常用单位为KW。

水泵功率又可细分为轴功率、有效功率和配套功率等。

水泵铭牌上标注的轴功率是指对应于通过设计流量时的轴功率，又称额定功率。

轴功率是指动力机（电机）传递给水泵轴的功率，可以理解为水泵的输入功率，通常讲水泵功率就是指轴功率，用符号P来表示。

有效功率是指单位时间内流过水泵的液体从水泵那里获得的能量，又称水泵的输出功率，通常用Pu来表示。

配套功率是指为水泵配套的动力机（电机）功率，一般在水泵铭牌或样本上标有配套功率的数值。

水泵功率计算公式为：

P=ρ×g×Q×H/1000η

其中：P为额定功率，单位KW；ρ为液体密度，单位kg/m³；g为重力加速度，单位m/s²；Q为流量，单位m³/s；H为扬程，单位m；η为水泵效率，单位%。

4、水泵性能参数之效率

水泵效率是指泵的有效功率与轴功率之比的百分数，是水泵的重要技术经济指标，用符号η来表示。

水泵铭牌上标注的效率是对应于通过设计流量时的效率，该效率为水泵的最高效率。

水泵轴功率不可能全部传递给输出的液体，其中必有一部分能量损失，水泵内能量损失可分为三部分，即水力损失、容积损失和机械损失，相应的也就存在水力效率ηh、容积效率ηV与机械效率ηm。

水泵的效率η是水力效率ηh、容积效率ηV与机械效率ηm的乘积。水泵的效率越高，表示其在工作时的能量损失越小。

水泵效率计算公式为：

η=(H×Q)/P×100%

其中，η为水泵效率，单位%；H为扬程，单位m；Q为流量，单位m³/s；P为功率，单位KW。

水力损失和水力效率：

液体流经水泵的吸入室、叶轮、压出室时产生摩擦损失、局部损失和冲击损失。

摩擦损失是液体与过流部件壁间的摩擦阻力引起的损失。

局部损失是液体在泵内由于速度大小与方向发生变化引起的损失。

冲击损失是泵在非设计工况下运行时液体在叶片入口处、出口处及压出室内引起的损失。

水力损失越大，水泵的扬程越小。

未考虑水泵内水力损失的扬程为理论扬程HT，则水泵扬程H与理论扬程H与理论扬程HT之比，称为水力效率ηh。

容积损失和容积效率：

液体流过叶轮后，有一小部分高压液体经过泵体内间隙（例如减漏环）和轴向力平衡装置（例如平衡孔）泄露到叶轮的进口，另有一部分从轴封装置处泄漏到泵体外，消耗了一部分能量，即容积损失。

漏损q越大，水泵的出水量Q越小。

通过水泵出口的流量Q与通过泵进口的流量Q+q之比称为容积效率ηV。

机械损失和机械效率：

叶轮在液体中旋转时，前后盖板外表面与液体产生摩擦损失（轮盘损失），泵轴转动时轴和轴封、轴承产生摩擦损失，克服摩擦损失消耗了部分能量，即机械损失，机械损失功率用Pm表示。

从泵的输入功率中扣除机械损失后，叶轮传递给液体的功率称水力功率，用Pw表示。

水泵的水力功率与轴功率之比成为机械效率ηm。