泵與泵站第四講

1、第四講第四講第二章第二章 27離心泵裝置定速運行工況離心泵裝置定速運行工況 27離心泵裝置定速運行工況n工況：瞬時的，輸入輸出泵能量能量的平衡點。 泵的工作能力，為瞬時的實際出水量（Q）、揚程（H）、軸功率（N）以及效率（）值等。n工況點：把這些值在QH曲線、QN曲線、以及Q曲線上的具體位置，稱為該水泵裝置的瞬時工況點，它表示了該水泵在此瞬時的實際工作能力。n泵站中決定離心泵裝置工況點的因素： 1水泵本身的型號； 2水泵運行的實際轉(zhuǎn)速； 3輸配水管路系統(tǒng)的布置以及水池、水塔（高地水庫）的水位值和變動等邊界條件。一、管道系統(tǒng)特性曲線。由水力學：水流經(jīng)過管道時，一定存在管道水頭損失。其值為：fih

2、hh hi管道中局部水頭損失之和。 hf 管道中沿程水頭損失之和。2222)(SQQlAQlAQhiiiiii nAi管道摩阻。nli各管段長度。ni各局部阻力系數(shù)。nS管道系統(tǒng)阻力系數(shù)。n如果要求水泵的靜揚程HST 。n則，水泵裝置的管道系統(tǒng)特性的數(shù)學模型：2SQHHST 二、圖解法求水箱出流的工況點n如圖：高、低兩水箱，水位差為H。n連接管的摩阻為S 三、圖解法求離心泵裝置的工況點n離心泵裝置工況點的求解有數(shù)解法和圖解法兩種。n圖解法的特點：簡明、直觀，精度低，在工程中應(yīng)用較廣。n數(shù)解法的特點：繁瑣，精度高，便于計算機應(yīng)用。1、圖解法：n由于水泵廠給出的幾乎全是QH曲線，圖解法簡便一些。n

3、畫出水泵QH曲線；n按管道特性H=HST+SQ2畫出曲線。n找交點，即為泵的工況點。n按工況點的流量，查找其他參數(shù)。N；Hs；。要求： 要落在高效范圍內(nèi)。四、離心泵裝置工況點的改變n1、離心泵裝置的工況點，是建立在水泵和管道系統(tǒng)能量供求關(guān)系的平衡上的。n 兩者之一情況發(fā)生改變時，其工況點就會發(fā)生轉(zhuǎn)移。(城市供水中，隨時發(fā)生的）這種暫時的平衡點，就會被移到新的平衡點。n1、吸水池、出水池水位的變化： 使水泵的HST發(fā)生改變。 要求人為地對水泵裝置的工況點，進行必要的改變和控制，我們稱這種改變和控制為“調(diào)節(jié)”。 n2、管道的閘閥變化。n3、新管道銹蝕成舊管道。 （注：按舊管設(shè)計）n要求：變化前后工

4、況點都要在高效段內(nèi)運行。五、數(shù)解法求離心泵裝置的工況點n 離心泵裝置工況點的數(shù)解法，其數(shù)學依據(jù)是如何由水泵及管道系統(tǒng)特性曲線方程中解出Q和H值，由兩個方程式求解Q、H值。n1、水泵的數(shù)學模型： 據(jù)泵性能曲線圖HQ數(shù)學模型解方程組：)()(22管道泵SQHHQSHHSTxx nHQ是一條不規(guī)則的曲線，但我們認為高效段接近于拋物線。 式中：Hx 水泵在 Q=0時所產(chǎn)生的虛總揚程（MPa）（mH2O）； Sx泵體內(nèi)虛阻耗系數(shù)； m指數(shù)。對清水泵一般 m=1.842 為簡便，我們?nèi)?m=2。mxxQSHH步驟：n1、在水泵樣本HQ曲線高效段內(nèi)，取具有代表性的兩點。(H1,Q1),(H2,Q2)。n2、

5、代入方程： 解方程：求得Sx , Hx2QSHHxx222211QSHHQSHHxxxx即可求得：3、解方程組： 求出：H,Q即為工況點。 211212221QSHHQQHHSxxx2QSHHxx)()(22管道泵SQHHQSHHSTxx n 書上的表22給出了SA型泵的參數(shù)。2QSHHSSHHQxxxSTx2、最小二乘法擬合離心泵QH 曲線方程：n設(shè)QH曲線可用下列多項式擬合：n則根據(jù)最小二乘原理求： H0、A1、A2、Am。的線性方程組（亦稱正則方程組）為：mmQAQAQAHH2210mniiinimimnimininimimininiiiminininiiiininininiimimii

6、QHQAQAQAQHQHQAmQAQAQHHQAQAQAnH112122111101111113221011112210解上方程組，就可求得H0、A1、A2、Am。實際工程中，一般取m=2或m=3。 nm=2時， H=H0+A1Q+A2Q2 nm =3時， H=H0+A1Q+A2Q2+A3Q3n【例題】 現(xiàn)有14SA10型離心泵一臺，轉(zhuǎn)速n=1450rmin，葉輪直徑D=466mm，其QH特性曲線如圖所示。試擬合QH特性曲線方程。n 【解】由14SA10型的QH特性曲線上，取包括（Q0，H0）在內(nèi)的任意4點，其值如表中所示。表中H值單位為mH2O，Q值單位為Ls n求解過程：已知的各坐標值代入正則方程，可得：n將上式化簡后，解得：n將結(jié)果A1、A