计算总动扬程(TDH)和泵功率,用于泵的选型与设计。
泵扬程是泵将流体从吸液储罐输送至排出端所需提供的单位重量流体能量,以米(m)或英尺(ft)液柱表示。本计算器采用稳态能量方程(伯努利方程),根据高程差、压差、速度头和摩擦损失计算总动扬程,帮助工程师选择在设计工况点与系统曲线相交的泵曲线。
伯努利方程:H = (P₂ − P₁) / (ρg) + (v₂² − v₁²) / (2g) + (z₂ − z₁) + h_f,各项依次为静压头、速度头、位置头和摩擦扬程。工业系统中速度头通常可忽略不计(除非一侧向大气开放)。摩擦扬程 h_f 由 Darcy–Weisbach 压降转换得到:h_f = ΔP_friction / (ρ × g)。计算器输出以流体米柱表示的扬程;换算为 bar:H_m × ρ × g / 10⁵;换算为 psi:H_ft × 比重 / 2.31。泵轴功率 P = (Q × H × ρ × g) / η_p,η_p 为泵的总效率,离心泵通常为 60–80%。
一名设施工程师为 30 m 扬程、3 bar 排出压力和 12 m 管路摩擦扬程的循环泵选型,总扬程 75 m、流量 200 m³/h,从样本中匹配到一台 200 kW 立式管道泵。
一名工艺技术员核查从常压罐向 6 bar 受压容器输送的泵,计算压力扬程 60 m + 位置扬程 8 m + 摩擦扬程 5 m = 总扬程 73 m,确认现有泵仍有 10% 余量满足工况要求。
一名维护主管估算 7 m 垂直排出高度的集水坑泵扬程需求,应用能量方程(含 200 升/分钟下的管路摩擦),确认库存泵曲线能满足工况点要求。
扬程与流体密度无关,因此能产生 30 m 扬程的泵,无论输送水柱、油柱还是乙二醇柱,在相同轴转速下均产生 30 m 扬程。这使产品选型变得简便直接。
压力(bar)= 扬程(m)× 比重 / 10.2。或压力(psi)= 扬程(ft)× 比重 / 2.31。水的比重为 1.0;轻质油 0.85–0.9;重质油 0.95。
摩擦扬程与 v² 成正比(在固定管径下 v 与流量成线性关系),因此流量加倍时摩擦扬程增加 4 倍。这正是系统曲线的形状——它与泵曲线的交点即为工况点。