泵与压缩机-离心泵1-5.ppt

泵与压缩机,主讲:冯进,第二章离心泵,2.1离心泵的工作原理及分类2.1.1离心泵的基本构成离心泵的主要部件有：叶轮、转轴、吸入室、蜗壳、轴封箱和轴封环等。有些离心泵还装有导叶、诱导轮和平衡盘等。离心泵的过流部件是吸入室、叶轮和蜗壳。,1吸入室吸入室位于叶轮进口前，其作用是把液体从吸入管引入叶轮，要求液体流过吸入室时流动损失较小，并使液体流入叶轮时速度分布较均匀。2叶轮叶轮是离心泵的重要部件，液体就是从叶轮中得到能量的。对叶轮的要求是在损失最小的情况下使单位质量的液体获得较高的能头。,3蜗壳蜗壳位于叶轮出口之后，其作用是把从叶轮内流出来的液体收集起来，并把它按一定的要求送入下级叶轮入口或送入排出管。由于液体流出叶轮时速度很大，为了减小后面管路中的流动损失，故液体在送入排出管以前必须将其速度降低，把速度能变成压力能，这个任务也要由蜗壳(或导叶)来完成。蜗壳在完成上述两项任务时，要求流动损失越小越好。,2.1.2离心泵的工作原理1.工作过程离心泵在启动之前，泵内应灌满液体，此过程称为灌泵。工作时，原动机通过泵轴带动叶轮旋转，旋转叶轮中的叶片驱使液体一起旋转，因而产生离心力。在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，并流经蜗壳送入排出管。液体从叶轮获得能量，使压力能和速度能均增加，并依靠此能量将液体输送到工作地点。,在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心处就形成了低压，在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差，吸液罐中的液体在这个压差作用下，便不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。这样，叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地给吸入的液体增加能量，将液体排出，使离心泵连续不断地工作。,2.工作原理叶轮内的液体在旋转的叶轮叶片驱使下旋转，液体受离心力作用，使叶轮内的液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，叶轮入口处的液体压强下降，实现液体的连续吸入和排出，不断地将原动机的机械能（转速和扭矩）转变为液体的压力能和动能。,2.1.3离心泵的分类,1按液体吸入叶轮方式(1)单吸式泵叶轮只有一侧有吸入口，液体从叶轮的一侧进入。(2)双吸式泵叶轮两侧都有吸入口，液体从两侧进入叶轮。这种泵的轴向力基本是平衡的，故不再设轴向力平衡装置。,2按叶轮级数(1)单级泵单级单吸悬臂离心泵和单级双吸离心泵。(2)多级泵同一根泵轴上装有串联的两个以上的叶轮，前级叶轮排出的液体通过导轮收集并导入下一级叶轮的进口，产生较高扬程。当叶轮按同一方向部置时，在末级叶轮后装平衡盘以平衡轴向力。,3按壳体剖分方式(1)中开式泵壳体可以由通过轴中心线的水平面分开。(2)分段式泵在多级泵中，每一级壳体都可以由垂直于泵轴线的平面剖分。,4按泵体的结构形式(1)蜗壳泵壳体呈螺旋线形状，液体自叶轮甩出后，进入螺旋形蜗室，再送入排出管内。(2)双蜗壳泵泵体设计成双蜗室，以平衡泵的径向力。(3)筒式泵它的泵体为双层泵壳，转子装到内泵壳内，拆卸时把内泵壳连同转子一起从外泵壳中抽出。,5按泵轴的方向(1)卧式泵泵的轴线处于水平布置的泵。(2)立式泵泵的轴线处于水平布置的泵。6按泵的用途清水泵、污水泵、砂泵、杂浆泵、输油泵、耐腐蚀泵、热油泵等。,2.1.4离心泵的主要工作参数,离心泵的主要工作参数包括：流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。1流量流量是指泵在单位时间内输送的液体量，通常体积流量用Q表示，通常的单位。2扬程泵的扬程是指单位重量液体通过泵所增加的能量，常用H表示，单位J/kg。习惯用被输送液体的液柱高度（单位m）表示。,在工程应用中，有两种情况需要计算泵的扬程。一是在已知管路中输送一定的流量时，计算泵所需的扬程，参见图12，根据有机械能输入的总流真实流体的伯努里方程，可写出计算泵扬程的公式为：,另一种是计算运转中的泵的扬程，这时可写泵入口与出口处液流的能量方程：若入口和出口直径相差很小时，根据连续性方程则CSCD，于是泵的扬程可用下式计算：,3转速泵的转速是指泵轴每分钟旋转的次数，用符号n表示，单位为转每分，写作r/min。4功率功率是指单位时间内所做的功，泵的功率分为输入的轴功率N和输出的有效功率Ne。有效功率表示在单位时间内泵输送出去的液体从泵中获得的有效能头。因此，泵的有效功率为：,5效率效率是衡量离心泵工作经济性的指标，它等于有效功率与轴功率之比，用符号来表示。表达式为：6.汽蚀余量泵的汽蚀余量是指为了保证泵不汽蚀，泵叶轮进口处，单位重量液体所必需具有的超过汽化压力的富余能量，表示，其单位为所输送液体的米液柱高度(m)。,2.2离心泵的基本方程式,一、叶轮和叶轮中液体运动的一些名词术语1.轴面经过叶轮轴心线的平面称为轴面。2.轴面投影将叶轮上的任意点，用旋转投影法投影到同一个轴面上，即是叶轮的轴面投影图，如图示。,3轴面液流将叶轮中流动的液体质点的绝对速度C分解成两个速度，一个是圆周方向的分速度Cu，另一个是与圆周方向垂直的分速度Cr，此速度向量在轴面上，故称为轴面速度。如果叶轮中的液流，只有轴面速度Cr，则此液流称为轴面液流。,4轴面液流过流断面轴面液流过流断面的概念与一般液流的过流断面一样，是指同一流过流断面上所有液体质点的轴面速度均与此面相垂直，称此面为轴面液流过流断面。它是绕泵轴的一个旋转面。,二、液体在叶轮中的流动分析1.几点假设液体是沿轴向进入叶轮中心，然后沿径向流出叶轮，再流入泵的压液室内。液体在叶轮流道内的流动情况较为复杂，它在流过叶轮的同时又被叶轮的叶片强迫着一起转动，使研究和分析更加困难。为了便于从理论上进行分析，引用以下两点假设：,(1)通过叶轮的液体是理想液体。因此，液体在叶轮内流动时无任何能量损失。(2)叶片数无限多和无限薄。即每一液体质点在流道内相对运动轨迹与叶片曲线的形状完全一致，(3)液体在叶片间流道内相同半径上各点的流动呈轴对称。即在同一半径的圆周上液体质点的相对速度大小相同，其液流角相等。,2.运动分析液体在叶轮中的运动是一个复合运动，如图所示。液体相对于叶轮的运动是相对运动，其速度为相对速度，用w表示。液体随着叶轮的转动是液体的圆周运动，其速度为圆周速度，与圆周相切，用u表示。液体相对于不动的泵壳的运动是绝对运动，其速度为绝对速度，用c表示。绝对速度c是相对速度w与圆周速度u的向量和，即。,相对速度与圆周速度间的夹角为，绝对速度与圆周速度间的夹角为。假设叶轮叶片为无限多无限薄时，表示液体质点的速度和角度均带有下标。这时，液体质点相对速度的方向与叶片相切，相对速度与圆周速度间的夹角与叶片安放角相等。液体质点相对运动的轨迹与叶片型线的形状相同。,进口速度三角形的底边u为叶轮叶片进口边的圆周速度，大小按下式计算：式中：D叶轮内某点的直径（m）；u在叶轮直径为D处的圆周速度(ms)；n叶轮转速(rmin)。,进口速度三角形的高，只与流量和叶轮流道的通流面积有关。假设叶片为无限多、无限薄的叶轮径向分速为，则其大小可用下式计算：,轴面速度(ms)；泵的理论流量，即流过叶轮的流量。R轴面液体过流断面形成线的重心半径(m)；b在轴面投影图上的宽度(m)；,进口相对速度的大小未知，但方向已知，其方向与叶轮叶片型线的切线方向一致，相对速度与圆周速度间的夹角与叶片安放角相等。因此，作速度三角形步骤如下：(1).作一水平线段AB，其长度等于u；,(2).作平行于直线AB的直线L，使两平行线间的距离等于；(3).过B点作一直线，使其与直线AB的夹角等于，交直线L于C点。线段BC的长度为相对速度的大小，即：,(4).过连结A、C两点，线段AC的长度为绝对速度的大小，即：绝对速度的方向由下式确定：,3.速度三角形叶轮中任一液体质点的相对速度、圆周速度及绝对速度三个向量所组成的三角形称为速度三角形，以叶轮进口和出口的速度三角形最为重要，常采用下角标l、2等分别表示叶片进口、叶片出口处的参数。在产品设计中，常常需要根据叶轮的某些尺寸及液体速度作出叶轮的进、出口速度三角形，确定另外一些速度及角度。根据理论力学理论，绝对速度等于牵连速度和相对速度的向量和，由平行四边形法则确定。,1).叶轮叶片进口速度三角形叶轮叶片进口速度三角形如图所示，它是指液体刚流进叶轮叶片进口边时的速度三角形。,进口速度三角形的底边u1为叶轮叶片进口边的圆周速度，大小按下式计算：式中：u1叶轮叶片进口边的圆周速度(ms)；D1叶轮进口边的直径（m）；n叶轮转速(rmin)。,进口速度三角形的高，只与流量和叶轮流道的通流面积有关。假设叶片为无限多、无限薄的叶轮径向分速为，则其大小可用下式计算：,叶轮叶片进口边的轴面速度(ms)；泵的理论流量，即流过叶轮的流量。RC1叶轮叶片进口边处的轴面液体过流断面形成线的重心半径(m)；b1叶轮叶片进口边在轴面投影图上的宽度(m)；,进口相对速度的大小未知，但方向已知，其方向与叶轮进口边处叶片型线的切线方向一致，相对速度与圆周速度间的夹角与叶片安放角相等。因此，作进口处速度三角形步骤如下：(1).作一水平线段AB，其长度等于u1；,(2).作平行于直线AB的直线L，使两平行线间的距离等于；(3).过B点作一直线，使其与直线AB的夹角等于，交直线L于C点。线段BC的长度为相对速度的大小，即：,(4).过连结A、C两点，线段AC的长度为绝对速度的大小，即：绝对速度的方向由下式确定：采用轴向吸入室的离心泵，,2).叶轮出口速度三角形叶轮出口速度三角形是指液体质点在叶轮出口边上但尚未流出出口边时的速度三角形，如图所示。,出口速度三角形的底边u2为叶轮叶片出口边的圆周速度，大小按下式计算：式中：u2叶轮叶片进口边的圆周速度(ms)；D2叶轮进口边的直径（m）；n叶轮转速(rmin)。,出口速度三角形的高C2r，只与流量和叶轮流道的通流面积有关。假设叶片为无限多、无限薄的叶轮径向分速为，则其大小可用下式计算：,叶轮叶片进口边的轴面速度(ms)；泵的理论流量，即流过叶轮的流量。D2叶轮叶片进口边处的轴面液体过流断面形成线的质量中心直径(m)；b2叶轮进口边轴面流道宽度(m)；,相对速度的大小未知，但方向已知，其方向与叶轮进口边处叶片型线的切线方向一致，相对速度与圆周速度间的夹角与叶片安放角相等。因此，作出口处速度三角形步骤如下：(1).作一水平线段AB，其长度等于u2；,(2).作平行于直线AB的直线L，使两平行线间的距离等于；(3).过B点作一直线，使其与直线AB的夹角等于，交直线L于C点。线段BC的长度为相对速度的大小，即：,(4).过连结B、C两点，线段AC的长度为绝对速度的大小，即：绝对速度的方向由下式确定：,三、离心泵的基本方程式离心泵和轴流泵的基本方程式可从动量矩定理推导得到，即某流体微团的动量对时间的全导数，等于该流体微团受到的合外力，该合外力对叶轮轴心的力矩就是流体微团受到的外力矩。当考察叶轮内流体受到的外力矩时，有：,当流动为定常流动时，这时上式变为：,对于叶轮（如图示），除进、出处过流截面有流体流入和流出外，无流体穿过叶片表面。故叶轮流道内液体对叶轮轴心的动量矩可表示为：,常用平均速度c代替，这时：对于液体，Q2=Q1=QT，2=1=。则：,当不考虑能量损失时，由叶轮给液体的功率为：即叶轮的旋转角速度。液体所得到的功率也可写为：,为叶轮叶片数为无限多的情况下的理论扬程(m)。在理想情况下，认为泵内无能量损失，因此，即：由于，。所以基本能量方程：,采用轴向吸入室的离心泵，液流进入叶轮流道时无预旋，即。对蜗形吸入室的离心泵，虽然其，但通，故基本能量方程简化为：,由以上式可以看出，理论扬程的大小只与液流在叶轮流道进、出口处的速度有关，即与叶轮的几何尺寸(D，)、工作转速n和流量QT有关；而与泵所输送流体的性质无关。用同一个叶轮输送不同性质的流体，如水、油或空气等，在同一转速和流量下工作时，叶轮所给出的理论扬程值(用米表示)是相同的。,1.3液体所获能头的分析,一、泵使液体获得能头的分析为了分析离心泵叶轮使液体获得能头的性质，先写出叶轮叶片进口与出口的理想情况下的伯努利方程式：,由叶轮叶片进、出口速度三角形，按余弦定理有：因此,将它们代入基本能量方程得：上式右端第一项是液体经过叶轮叶片入口和出口后因绝对速度的变化而增加的动能，即液体获得的动扬程，与伯努利方程式中速度能头一致。动扬程等于：,动扬程大表示叶轮出口处的绝对速度大，液体在流动过程中的水力损失大，为了提高泵的效率，不希望设计泵的动扬程过大。,右端第二项是由于叶片间流道的扩大，相对速度由进口到出口是减速过程，部分速度能头转变为压力能头，可增加液体静压能头。右端第三项是液体在作圆周运动中，由于离心力的作用，提高液体在叶轮出口处静压能头。这一点，可以从下面简单推导中得到证明。,在流道中，取液流基元质量为：此质量在作圆周运动时产生的离心力为：此离心力应与叶轮内液流的径向压力差所平衡，即：,通常将右端第二项与第三项之和称为势扬程（静扬程），即：,从上面能量分析可知，离心泵的理论扬程包括动扬程和势扬程，即：势扬程提高位置水头及压力水头，所以希望叶轮使液体获得势扬程越大越好,而动扬程越小越好。否则，液流速度大将造成流动损失加大，或使得泵的能量转换装置结构尺寸变大，且能量转换过程中能量损耗较大，效率较低。,二、叶轮叶片型式对能头的影响叶片型式主要是指叶片出口角大小对所获能头的影响。对叶片无限多无限薄的叶轮，当时，理论扬程方程可简化为：,从上式可以看出，当叶轮尺寸D2、工作转速n一定时，u2为定值。当流量QT和几何尺寸也一定时，与有关。还可看出，当叶轮几何结构和工作转速一定后，与QT成线性关系，此直线的斜率与有关，如图所示。,泵的势扬程与理论扬程之比称为反击系数（反作用度），即：,在相同u2和的条件下，随的增大使增大，但反击系数则随的增大而减小，即叶轮使液体获得的势扬程在理论扬程中占的比例减小。反击系数ek=1，则，这意味离心泵的叶轮没有直接把能量传给液体，这时对应的叶片出口角为下限，即：,反击系数ek=0，则，这时对应的叶片出口角为上限，即：对于泵而言，。叶轮出口处叶片角小于900的叶轮称为后弯叶片型叶轮，等于900的称为径向叶片型叶轮，大于900的称为前弯叶片型叶轮。,由于希望离心泵使液体获得的势扬程在理论扬程中所占比例较大，动扬程较小，则在其后扩压流动时的流动损失较小，泵效率较高，所以离心泵叶轮大多数采用后弯叶片型叶轮。通常，而石油工业用离心泵多取为，有的石油化工用泵也采用。,1.4有限叶片数对理论扬程的影响,在实际的离心泵叶轮中，叶片数不是无限多的（例如常用的叶轮叶片数为6一12片），叶轮叶片也不是无限薄。在这种情况下，液体在叶轮内流动将发生变化，从而对理论扬程产生影响。一、液体在有限叶片数叶轮中的流动1.叶片厚度对轴面速度的影响,由于叶片具有一定厚度，通流面积减小。考虑叶片厚度对通流面积的影响，叶片进口处的轴面速度用下式计算：1叶片进口的阻塞系数，由下式计算：,叶片出口处的轴面速度用下式计算：2叶片出口的阻塞系数，由下式计算：,2.有限叶片数对相对速度的影响当离心泵叶轮叶片数有限时，叶片间流道较宽，液流不象在叶片无限多的理想叶轮中那样被叶片紧紧约束。对于实际的有限叶片数的叶轮来说，液体的相对运动又可分解为两个运动：一个是液体流过不转动叶轮的运动，另一个是液体流过转动叶轮的流动(QT0)。因此，叶道中液流除了有一个均匀的相对流动外，还因液体惯性产生一个相对轴向旋涡运动，旋涡转向与叶轮转向相反。如图所示。,这两种运动速度的向量和即为有限叶片数叶轮中液体质点的相对速度。,3.叶片厚度和叶片数对速度三角形的影响对叶轮进口处的速度三角形，由于平均附加相对速度方向与叶轮转向相同，所以轴向涡流会使增大，使变大。叶轮进口处的速度三角形如图示：,但实际叶轮进口处叶片间流道较窄，受惯性影响较小，进口处速度三角形受影响较少。通常只考虑叶片厚度对轴面速度的影响，因此进口速度三角形如图示：,对叶轮出口处的速度三角形，由于平均附加相对速度方向与叶轮转向相反，所以轴向涡流会使变小，使变小。叶轮出口处的速度三角形如图示：,为轴向旋涡运动造成的出口处的附加相对速度，其方向与圆周相切，但与叶轮转向相反，可用下式近似计算：式中叶轮的旋转角速度；,二、有限叶片数的理论扬程当叶片数有限且具有一定叶片厚度时，理论扬程用HT表示，它等于：由叶片厚度和叶片数对出口速度三角形的影响可知：。因此同一几何尺寸的泵，在同一转速及流量下工作时，圆周速度u2相同，有：,1.按斯托道拉（stodola）法计算HT这种方法只涉及轴向旋涡对出口速度的影响，计算相对速度的偏离量，根据有限叶片数叶轮的出口速度三角形，有限叶片数的理论扬程HT有：,实践表明这种方法用于比转速ns=250300的离心泵，而石油工业用泵的比转速大都低于这样的比转速范围。,2.普弗列尔捷来尔(Pfleiderer)法计算HT式中由下式计算：,为扬程校正实验系数。它与叶轮表面积大小、粗糙度及液体粘度有关，可用下面的经验公式求出。值一般在0.81之间，叶片数少时取大值。应当指出，理论扬程与都没有考虑任何能量损失，只是说明在有限叶片叶轮内，由于轴向涡流的存在对理论能头产生的影响，使液体获得的能头有所减少。,1.5离心泵的性能曲线,一台离心泵，当工作转速n为一定值时，其扬程H、功率N、效率、汽蚀余量与泵流量Q之间有一定的对应关系，即：这些关系曲线称为性能曲线。,一、理论性能曲线当不考虑泵内各种损失的影响时，无限叶片数的理论扬程与流量QT的关系为：无限叶片数的理论功率与理论流量QT的关系曲线：,有限叶片数的理论扬程与流量QT的关系为：有限叶片数的理论功率与流量QT的关系为：,二、离心泵中的各种损失液体从泵入口流到出口的过程中，通常存在力水损失、流量损失和机械损失。1力水损失泵内的水力损失是指沿程摩擦阻力损失和局部阻力损失。,1)摩阻损失由于泵内液体流速很大，可认为沿程阻力系数为一常数。因此把全部摩阻损失看成与速度平方成正比，即与流量的平方成正比，用简单的式子来表示为：式中与流道表面粗糙度及过流面积有关的系数,要减小水力摩擦损失，应使：(1)流道表面尽量光洁；(2)流道湿周尽量小。泵的流道断面虽不可能都做成规则形状，但应注意到各种断面形状中，相同的过流断面面积，圆形湿周最小，方形其次，长方形再其次，流道断面中存在尖角(容易出现在扭曲叶片与里面的夹角处)是不利的。,(3)泵内各部分流道不宜过长。例如叶轮叶片、导叶叶片等形成的流道过分加长，除增加摩擦损失外，还给铸造清砂也带来困难。(4)扭曲叶片进口部分的断面不宜过分狭窄。在叶片绘型时应注意叶轮或导叶叶片进口边的工作面与相邻叶片的背面所构成的过流断面不要太窄小，避免相对速度太快，降低泵的效率和吸入能力。,2)冲击损失当液流进入叶道(或导叶流道)时，液流相对运动方向角与叶片进口角不一致，以及液体离开叶轮进入压出室的液流角与压出室中叶片角不一致而产生冲击所引起的能量损失，称为冲击损失。当泵的工作流量偏离设计流量时（泵的工作工况偏离设计工况），冲击损失就会显著增加。,进口处冲击损失。当QQd时，进口速度三角形变为ABD，液流冲向叶片的工作面上，在非工作面上产生旋涡。当QQd时，进口速度三角形变为ABE，液流冲向叶片的非工作面，在工作面上产生旋涡。冲击能量损失由下式计算：,出口处冲击损失。当QQd时，进口速度三角形变为ABD，当QQd时，进口速度三角形变为ABE，与导叶片的进口安装角不一致，发生冲击损失。出口处冲击能量损失由下式计算：,泵内总的冲击损失，可用下式表示：因此，泵内总的水力损失如图所示：,对于进口冲击损失，其冲击损失大小与叶片角和液流角间的差值有关，该称差值称为冲角，其定义为。当QQd时，0，叫正冲角。当QQd时，0，叫负冲角。一般认为在正冲角时冲击损失系数比负冲角时大1013倍。,减小局部损失，应注意：(1)液体流速大小及方向的变化应平缓，避免流道的急剧扩大、收缩与转弯。(2)叶轮叶片或导叶叶片不宣太厚。在考虑了叶片的强度、腐蚀裕度及铸造的可能性以后，叶片应尽可能薄一些，以免增加进口处的排挤及出口处的扩大。(3)在整个流道中应避免死水区存在。(4)慎重选取叶轮叶片和导叶叶片的进出口角。(5)各部分流道选取适当的流速。,3).泵内水力损失与分布(1)吸入室。吸入室的流道一般的型式是收缩、转弯的，有时容易出现死水区。液体在吸入室内有沿程损失、旋涡损失，但因为吸入室内流速较慢因此这部分水力损失所占的比重是不大的。(2)叶轮。有沿程损失；在工作点偏离最优工况时，叶轮进口处有冲击损失；相邻叶片组成一扩散流道，有扩散损失。,(3)压出室。液体进入压出室时有冲击损失，有扩散、转弯等损失。通过实验发现，泵内液体在叶轮和压出室中水力损失的比例都是很大的，对叶轮和压出室的设计应给予同等的重视。,2.流量损失泵的流量损失又称泵的泄漏损失,是泵转动部分与不转动部分之间的间隙两侧存在压差引起的。流量损失主要有：(1).叶轮密封环处的泄漏损失；(2).级间泄漏损失；(3).轴向力平衡机构处的泄漏损失。,通过以上三种途径发生泄漏损失，使流入叶轮的理论流量QT不可能全部从泵出口排出，总会有小部分漏损。如果以q表示漏损的流量，则漏损量q与扬程H有关，实践证明，关系是一条二次曲线，因一般q值是很小的，故曲线较陡，如图所示。,3.泵的机械损失泵的机械损失可分两部分；一为泵的轴承和填料函中的机械摩探损失，二为液体与转子之间的机械摩擦损失，即圆盘摩擦损失。轴承和密封的摩擦损失与轴承和密封的结构型式以及输送流体的性质有关，但其值相对其它各项损失较小，仅约为轴功率的15，小泵值大，大泵值小。,机械损失中园盘摩擦损失为最大。所谓圆盘摩擦损失，是当叶轮在充满液体的泵壳中转动时，靠近叶轮外表面的液体被叶轮带着转动，其圆周速度与叶轮上相应点的圆周速度大致相同；而靠近泵壳的液体的圆周速度很小，紧贴泵壳的液体的圆周速度为零。这样由壳壁至叶轮外表面的间隙中，液体的圆周速度是不均匀的，故有摩擦力存在。为了克服摩擦力，必然消耗功。此外，因而离心力也不同，形成旋涡回流运动，增加功耗。由摩擦和旋涡消耗的总功也称为轮阻损失。,圆盘摩擦损失功率可用下式计算：Kdf摩擦阻力系数液体的密度(kgm3)；D2圆盘(叶轮)外径(m)；圆盘旋转角速度(1s)；e圆盘外径处的总厚度(m)，e=B2-b2。,由上式可知，轮阻损失与叶轮外径的四次方成正比，与转速成线性关系。因此，转速和叶轮外径越大，轮阻损失也就越大。所以用增加叶轮外径D2的办法来提高单级能头，会使轮阻损失急剧增加，使效率大为降低。如果增加转速，在产生相同的能头时，叶轮外径可以减小，轮阻损失增加不大，效率下降不多，甚至不降低。,三、离心泵的各种功率和效率根据上述分析，设泵内水力流动损失的功率为，容积损失功率为，机械摩擦损失功率为，泵输出的有效功率Ne与输入的轴功率N之间有如下关系：,1机械效率考虑机械摩擦的影响，提供给泵的功率由N变为N1，即：为衡量机械摩擦损失的大小，通常采用