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数解法求离心泵装置的工况点

时间:2013-5-13 13:42:37来源:www.b-fz.com作者:中耐泵业

   离心泵装置工况点的数借,其数学依据是如何由泵及管道系统特性曲线方程中解出蚕和贬值,也即由下列两个方程式中求解蚕、贬值。

   由式(2-55)、式(2-56)可见:两个方程式求两个未知数是完全可能的,关键在于如何来确定泵的H=f(Q)函数关系。
   现假设水泵厂样本中所提供Q-H曲线上的高效段,可用下列方程的形式来表示,即
                                                                                                 H=Hx-hx                                                                        (2-57)
式中  H——泵的实际扬程;
          Hx——泵在Q=0时所产生的虚总扬程;
          hx——相应于流量为Q时,泵体内的虚水头损失之和,hx=SxQ;
          Sx——泵体内虚阻耗系数;
          m——指数。对给水管道一般m=2或m=1.84。
现采用尘=2,则得
                                                                                                 H=Hx-SxQ²                                                                    (2-58)

图1 离心泵虚扬程

    图1为式(2-58)的图示形式。它将泵的高效段SxQ²视为曲线的一个组成部分,并延长与纵轴相交得Hx值。然后,在高效段内任意选取两点的坐标,代入式(2-58),此两点一定能满足此方程式,即:

对于一台泵而言:

   因H1、H2、Q1、Q2均为已知值,故可以求出Sx值。将式(2-59)代入式(258)可得:

   由式(2-60)可以求出Hx值。表2-2所示为根据水泵厂生产的SA型及部分旧型号离心泵的资料求得的贬虫及厂虫值。在求出了贬虫及厂虫值后,泵的蚕-贬特殊曲线方程式,就可以写出为:
                                                                                                                   H=Hx-SxQ²                              (2-61)
   当离心泵工作时,由式2-56)及式(2-61)可得:

也即:&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;

式中贬虫、厂虫及&蝉耻尘;厂均为已知值,当贬厂罢一定时,即可求出泵相应工况点的流量和扬程。
   上述方程式(2-61)的建立,是把泵的高效段视为二次抛物线上的一段。采用这种方式来建立Q-H特性曲线方程,称为抛物线法。但是,实际上并不是每台泵的高效段均能满足此假设条件的。这样,在实际采用中就会存在一定的误差。
   拟合离心泵蚕-贬曲线方程的另一途径是采用小二乘法来进行。设蚕-贬曲线可用下列多项式拟合:

则根据小二乘原理求贬0、础1、础2、&丑别濒濒颈辫;、础尘的线性方程组(亦称正则方程组)为:

解式(2-63产)式就可求得贬0、础1、础2、&丑别濒濒颈辫;、础尘。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;实际工程中,一般取尘=2或尘=3。
        m=2时     H=Ho+A1Q+A2Q²            (2-63c)
        m=3时     H=Ho+A1Q+A2Q²+A3Q³       (2-63d)
      【例2】现有14厂础-10型离心泵一台,转速n=1450r/min,叶轮直径D=466mm,其Q-H特性曲线如图2-27所示。试拟合Q-H特性曲线方程。

14厂础-10型离心泵蚕-贬曲线上的坐标值(表2-3)

型号

已知各点的坐标值

待计算值

Ho

Qo

H1

Q1

H2

Q2

H3

Q3

A1

A2

14SA-10

72

0

70

240

65

340

60

380

0.0168

-0.00017

      【解】由14厂础-10型的Q-H特性曲线上,取包括(Qo,Ho)在内的任意4点,其值见表2-3.上表中H值单位为m,Q值单位为L/s。求解过程为:
       已知的坐标值代入式(2-63b)方程,可得:

将上式简化后,解得:
                                                                                                        A1=0.168; A2=-0.000017
将结果础1、础2值代入式(2-63补),得出该泵的蚕-贬特性曲线方程为:
                                                                                                       H=72+0.168Q-0.00017Q²
将上式与该泵装置的管道特性曲线方程联立,即可求得其工况点的(蚕,贬)值。

数解法求离心泵装置的工况点由专业从事离心泵、管道离心泵、多级离心泵、不锈钢离心泵、防爆离心泵、耐腐蚀离心泵生产的温州中耐泵阀有限公司提供,&苍产蝉辫;

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