泵与泵站第四讲

1、第四讲第四讲第二章第二章 27离心泵装置定速运行工况离心泵装置定速运行工况 27离心泵装置定速运行工况n工况：瞬时的，输入输出泵能量能量的平衡点。 泵的工作能力，为瞬时的实际出水量（Q）、扬程（H）、轴功率（N）以及效率（）值等。n工况点：把这些值在QH曲线、QN曲线、以及Q曲线上的具体位置，称为该水泵装置的瞬时工况点，它表示了该水泵在此瞬时的实际工作能力。n泵站中决定离心泵装置工况点的因素： 1水泵本身的型号； 2水泵运行的实际转速； 3输配水管路系统的布置以及水池、水塔（高地水库）的水位值和变动等边界条件。一、管道系统特性曲线。由水力学：水流经过管道时，一定存在管道水头损失。其值为：fih

2、hh hi管道中局部水头损失之和。 hf 管道中沿程水头损失之和。2222)(SQQlAQlAQhiiiiii nAi管道摩阻。nli各管段长度。ni各局部阻力系数。nS管道系统阻力系数。n如果要求水泵的静扬程HST 。n则，水泵装置的管道系统特性的数学模型：2SQHHST 二、图解法求水箱出流的工况点n如图：高、低两水箱，水位差为H。n连接管的摩阻为S 三、图解法求离心泵装置的工况点n离心泵装置工况点的求解有数解法和图解法两种。n图解法的特点：简明、直观，精度低，在工程中应用较广。n数解法的特点：繁琐，精度高，便于计算机应用。1、图解法：n由于水泵厂给出的几乎全是QH曲线，图解法简便一些。n

3、画出水泵QH曲线；n按管道特性H=HST+SQ2画出曲线。n找交点，即为泵的工况点。n按工况点的流量，查找其他参数。N；Hs；。要求： 要落在高效范围内。四、离心泵装置工况点的改变n1、离心泵装置的工况点，是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的。n 两者之一情况发生改变时，其工况点就会发生转移。(城市供水中，随时发生的）这种暂时的平衡点，就会被移到新的平衡点。n1、吸水池、出水池水位的变化： 使水泵的HST发生改变。 要求人为地对水泵装置的工况点，进行必要的改变和控制，我们称这种改变和控制为“调节”。 n2、管道的闸阀变化。n3、新管道锈蚀成旧管道。 （注：按旧管设计）n要求：变化前后工

4、况点都要在高效段内运行。五、数解法求离心泵装置的工况点n 离心泵装置工况点的数解法，其数学依据是如何由水泵及管道系统特性曲线方程中解出Q和H值，由两个方程式求解Q、H值。n1、水泵的数学模型： 据泵性能曲线图HQ数学模型解方程组：)()(22管道泵SQHHQSHHSTxx nHQ是一条不规则的曲线，但我们认为高效段接近于抛物线。 式中：Hx 水泵在 Q=0时所产生的虚总扬程（MPa）（mH2O）； Sx泵体内虚阻耗系数； m指数。对清水泵一般 m=1.842 为简便，我们取 m=2。mxxQSHH步骤：n1、在水泵样本HQ曲线高效段内，取具有代表性的两点。(H1,Q1),(H2,Q2)。n2、

5、代入方程： 解方程：求得Sx , Hx2QSHHxx222211QSHHQSHHxxxx即可求得：3、解方程组： 求出：H,Q即为工况点。 211212221QSHHQQHHSxxx2QSHHxx)()(22管道泵SQHHQSHHSTxx n 书上的表22给出了SA型泵的参数。2QSHHSSHHQxxxSTx2、最小二乘法拟合离心泵QH 曲线方程：n设QH曲线可用下列多项式拟合：n则根据最小二乘原理求： H0、A1、A2、Am。的线性方程组（亦称正则方程组）为：mmQAQAQAHH2210mniiinimimnimininimimininiiiminininiiiininininiimimii

6、QHQAQAQAQHQHQAmQAQAQHHQAQAQAnH112122111101111113221011112210解上方程组，就可求得H0、A1、A2、Am。实际工程中，一般取m=2或m=3。 nm=2时， H=H0+A1Q+A2Q2 nm =3时， H=H0+A1Q+A2Q2+A3Q3n【例题】 现有14SA10型离心泵一台，转速n=1450rmin，叶轮直径D=466mm，其QH特性曲线如图所示。试拟合QH特性曲线方程。n 【解】由14SA10型的QH特性曲线上，取包括（Q0，H0）在内的任意4点，其值如表中所示。表中H值单位为mH2O，Q值单位为Ls n求解过程：已知的各坐标值代入正则方程，可得：n将上式化简后，解得：n将结果A1、A