理论教育 水泵特性曲线简介及优化分析

水泵特性曲线简介及优化分析

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:将这三个点对应的扬程和流量值代入式,即可求得A、B、C三个系数,于是得到水泵扬程-流量特性曲线方程。水泵出厂时,水泵生产厂家把在额定转速下测试出H-Q特性曲线、P-Q特性曲线和η-Q特性曲线,并把它们画在图样上提供给用户。当水泵工作在调速状态,H-Q特性曲线、P-Q特性曲线和η-Q特性曲线都将发生变化。图5-7所示为某一水泵在不同转速下的扬程与流量特性曲线与管网特性曲线的交点。

水泵特性曲线简介及优化分析

水泵特性曲线描述的是水泵主要参数之间的关系,即扬程流量之间的关系、功率与流量之间的关系、效率与流量之间的关系。这些关系的数学模型比较复杂,通常厂家给出测试曲线。或者将特性曲线的主要段用简单的数学公式来描述。

1.水泵的扬程-流量曲线

水泵的扬程和流量之间存在一定的变化规律,它与水泵自身构造等因素有关。在正常使用情况下,这种规律对于一台指定水泵是固定的,只有随着使用年限的增加,由于水泵叶轮、水泵壳体流道、轴承、密封件的磨损和锈蚀,此规律才会发生一些变化。扬程随流量变化规律称为水泵的扬程-流量特性曲线,一般称为H-Q特性曲线。反映这种曲线的数学模型比较复杂,是一条不规则的下倾曲线,在工程设计中难以实用。通常用近似的一段抛物线来描述,即

H=AQ2+BQ+C (5-14)

式中 H——水泵的扬程;

Q——水泵的流量;

ABC——抛物线的三个系数,只要确定ABC,水泵特性曲线就被确定。

常见的水泵扬程-流量曲线如图5-6中曲线1所示。通常厂家给出曲线上三个工作点m1m2m3,这三个点是水泵的高效区。将这三个点对应的扬程和流量值代入式(5-14),即可求得ABC三个系数,于是得到水泵扬程-流量特性曲线方程。

2.水泵的功率-流量曲线(www.daowen.com)

图5-6 水泵的基本特性曲线

水泵的功率和流量之间也存在一定的变化规律,水泵功率是叶轮施加在水泵轴上的功率,为了区别它与电动机功率之间的差别,一般把水泵的这个功率称为轴功率。在正常使用情况下,对于一台指定的水泵,水泵功率和流量的规律是固定的,只有随着使用年限的增加,由于水泵叶轮、水泵壳体流道、轴承、密封件的磨损和锈蚀,此规律才会发生一些变化。水泵功率-流量特性曲线如图5-6中的曲线2所示。由曲线2可以查取某一工作点的轴功率大小,从而得到电动机的输出功率

3.水泵的效率-流量曲线

水泵的效率和流量之间的关系如图5-6中的曲线3所示,由曲线3可以查取某一工作点的运行效率,它可以明显地表明水泵目前的工作状态是否省电,是否高效运行。

需要注意:这些曲线是在额定转速情况下给出的。水泵出厂时,水泵生产厂家把在额定转速下测试出H-Q特性曲线、P-Q特性曲线和η-Q特性曲线,并把它们画在图样上提供给用户。当水泵工作在调速状态,H-Q特性曲线、P-Q特性曲线和η-Q特性曲线都将发生变化。

4.水泵的工作点

图5-7 水泵的流量-扬程特性曲线

水泵的H-Q特性曲线与管网特性曲线的交点就是水泵稳定运行的工作点。图5-7所示为某一水泵在不同转速下的扬程与流量特性曲线与管网特性曲线的交点。其中曲线1为较高转速下的H-Q特性曲线,它与管线特性曲线的交点为A;曲线2为较低转速下的H-Q特性曲线,它与管线特性曲线的交点为B。A、B是不同转速下水泵运行的工作点。

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