水泵起源—— 暖通输配系统中关于输配水泵的解析应用！

在以水为介质加热供冷的通路应用系统中，通路运输的水流量就反映着携带的热量或冷量，对加热供冷至关重要。然而作为水力循环的核心动力——水泵，真正了解的却不多。

溯本追源，广大劳动人民在不断的改造生存环境，改善自然的过程中；通过一代代人不断努力创造、发明出来的无数智慧结晶中，水泵仅仅只是其中之一。

在古代“水”对于人类的生活和生产有着无可替代的重要作用。

大禹治水之后，许多引流水渠被建造，各种提水用具如：桔槔（jié gāo）、辘轳（lù lu）、水车等也相继问世。

这些都是我国古老的农业灌溉工具，是先人们在改造生存环境的过程中创造出来的高超劳动技艺遗产。

遗憾的是东方文明因为各种原因，迟滞了之后的发展；反而是西方文明接过了“接力棒”，带领人类进入工业革命时代，拥有了在密闭管路运输的条件和能力。

水在暖通行业中被赋予了新的使命，成为承载热量和冷量的介质。直到晚清时代，我们才使用“水泵”一词翻译一种通过叶轮、活塞等运转，利用液体的摩擦力转化动能的设备。目前暖通系统常见的水泵主要有离心泵和干、湿转子泵。作为加热供冷循环系统的主要动力输出，这两种水泵基本都是利用电流通过线圈产生的磁力，让转子连带泵轴旋转，进而带动叶轮旋转，使机械能转化为液体位移的动能，从而推动管道水循环。

举个例子，就好像水船尾的螺旋桨通过旋转与水产生的摩擦力在推动液体位移的同时，液体也给螺旋浆一个反作用力推动船身前行。我们假设船身和水泵一样无法移动，就会在原地通过螺旋桨（叶轮）旋转的摩擦力，推动水流持续运动。（与之类似的还有生活中的电风扇，同样也是利用叶轮摩擦力来推送出风。）

不同的水泵型号，或是泵轴旋转的速率不同，或是叶轮叶片型号的差异(如叶轮直径的大小，叶片的弯曲情况等），带来的性能必然是不一样的。而叶轮以自身大小按一定转速旋转的机械能，在实际应用中会被分化成：位能、静能、动能（流体在某流通截面处的总机械能是流体的位能、静能、动能三者之和： E总=E位+E静+E动）。

位能、静能、动能三者是可以相互转化的。比如水泵叶轮旋转推动液体移动，就是动能转化成位能；当移动的液体被阀门或其它阻挡时，则动能（动压）减小，而转化为静能，使静压力增大。比如水管上的阀门全关时，流速流量减小为0，动压为0，静压力最大。

换言之在机械能总量不变时，转化的扬程越多，则流量越少，反之亦然。于是我们得到结论：不同型号的水泵流量不尽相同。而相同型号的水泵用在不同的采暖系统中，因为扬程阻力的不同，流量也会有不同的变化。

值得注意的是，暖通是通路系统应用科学。广泛应用的开式系统与闭式系统中，对水泵的应用选型也各有侧重。通常开式系统水泵扬程需要克服液面提升的高差，而闭式系统侧重克服系统中管道和设备的阻力。

所谓闭式系统与开式系统，其实简单理解就是指系统是否和大气环境相通。闭式系统在运行时通常为密闭管道，断开与大气相通，所以也就没有液面高差，不需要考虑扬水高度（扬程），但需要克服系统中管道和设备的阻力。

当然有些开式系统虽然有开式膨胀水箱和大气相通，但理论上可以通过特殊设计，使水泵吸入口能无限接收水泵出口供水压力，这样把水泵的扬程基本消耗在克服系统阻力上的系统，就可以避免扬程克服液面高差，那么水泵就可以与闭式系统一样选型。