水泵扬程计算器

流量 (m³/h)

管道内径 (mm)

管道长度 (m)

静扬程 (m)

局部损失系数 (%，占沿程损失的百分比)

公式与原理

水泵扬程由沿程摩擦损失、局部损失和静扬程三部分组成。沿程损失采用 Darcy-Weisbach 公式计算，摩擦系数 f 根据雷诺数自动选取。

流速：v = Q / A，A = πd²/4
雷诺数：Re = v·d / ν，ν = 1×10⁻⁶ m²/s（水，20°C）

摩擦系数 f：
　层流 (Re < 2300)：f = 64 / Re
　湍流 (Re > 4000)：f = 0.316 / Re^0.25（Blasius 公式）

沿程损失：hf = f · (L/d) · v² / (2g)
局部损失：h_minor = hf × 局部损失系数%
总扬程：H = hf + h_minor + 静扬程

水泵功率：P = ρgQH / (1000 × η)，η 取 0.75

Blasius 公式适用于光滑管湍流区（Re = 4000–100000）。对于粗糙管或更高雷诺数，应使用 Colebrook-White 方程或 Moody 图。

使用说明

输入系统设计流量（m³/h）。
输入管道内径（注意是内径，不是公称直径）。
输入管道总长度（主管道长度）。
输入静扬程，即供水点与回水点的高度差。
局部损失系数默认 20%，即弯头、阀门等局部阻力约为沿程阻力的 20%。复杂管网可适当提高至 30%–50%。
计算结果中的功率为轴功率估算，电机选型时需再除以电机效率（约 0.9–0.95）。

常见问题

什么是扬程？

扬程是水泵能够将液体提升的等效高度，单位为米（m）。它包含克服高度差所需的静扬程，以及克服管道摩擦和局部阻力所需的动扬程。

局部损失系数如何取值？

简单管路（弯头少、阀门少）取 10%–20%；一般空调水系统取 20%–30%；管件复杂的工业管路可取 30%–50%。精确计算需逐一统计各管件的局部阻力系数 ξ。

为什么流速很重要？

流速过低会导致管道内沉积和腐蚀；流速过高会产生噪音、振动和较大压力损失。空调冷冻水系统推荐流速为 1.0–2.5 m/s，生活给水为 1.0–2.0 m/s。

计算结果与实际偏差大怎么办？

本工具假设管道为光滑管、水温 20°C。实际工程中管道粗糙度、水温变化、管件数量等都会影响结果。建议在计算结果基础上增加 10%–20% 的安全余量。

案例分析

案例：某空调冷冻水系统

条件：流量 50 m³/h，管道内径 100 mm，管道长度 100 m，静扬程 5 m，局部损失系数 20%。

A = π × (0.1/2)² = 7.854×10⁻³ m²
v = (50/3600) / 7.854×10⁻³ = 1.768 m/s
Re = 1.768 × 0.1 / 1×10⁻⁶ = 176,800（湍流）
f = 0.316 / 176800^0.25 = 0.01622
hf = 0.01622 × (100/0.1) × 1.768² / (2×9.81) = 2.59 m
h_minor = 2.59 × 20% = 0.52 m
H = 2.59 + 0.52 + 5 = 8.11 m
P = 1000×9.81×(50/3600)×8.11 / (1000×0.75) = 1.47 kW

结论：该系统所需扬程约 8.1 m，水泵轴功率约 1.47 kW，可选用扬程 10 m、功率 2.2 kW 的离心泵，留有足够余量。