基于叶轮名义平均流速的低扬程泵装置水泵选型方法

摘要

本发明公开了基于叶轮名义平均流速的低扬水泵选型方法，用于低扬程泵装置的水泵选型，并可使较低比转速的高性能轴流泵及贯流泵能更好、更多地适用于低扬程泵装置，全面地提高其水力性能，属于水利工程泵站技术领域。其特征是：引入叶轮名义平均流速的概念；突破传统低扬程泵装置水泵选型方法中扬程与比转速的对应关系，以调控叶轮名义平均流速为基点进行低扬程泵装置的水泵选型；通过适当加大水泵叶轮直径及降低水泵转速，降低水泵高效区的扬程和临界空化余量、减少流道水头损失，全面提高低扬程泵装置的水力性能。本发明提供的低扬程水泵选型方法能显著提高大型低扬程泵装置的水力性能，对保证低扬程泵站的稳定和高效运行具有十分重要的影响。

主权项

基于叶轮名义平均流速的低扬程泵装置水泵选型方法，其特征是，包括以下步骤：(1)引入叶轮名义平均流速以调控叶轮名义平均流速为基点进行低扬程泵装置的水泵选型；(2)根据已发布的低扬程水泵模型nD＝435时的模型水力性能资料，选择其中高效区扬程高于拟应用本发明的泵装置的设计扬程的水泵模型，列出它们在nD＝435时的马鞍形区鞍底扬程(H_鞍底扬程)_i和各叶片角度最优工况点的扬程、流量、效率、临界空化余量主要性能参数；(3)根据低扬程泵装置水泵选型取较小值的原则，给出适当的叶轮名义平均流速所述泵装置设计扬程愈低、年运行时数愈长，的取值愈小，给出叶轮名义平均流速的初值(4)以叶轮名义平均流速为基点计算所述泵装置原型水泵叶轮直径D；(5)根据计算得到的叶轮直径D和所述水泵模型叶片角度为－4°的最优工况点扬程，根据叶片泵相似律计算所需的原型水泵转速n；(6)根据计算得到的原型水泵叶轮直径D和水泵转速n，按水泵流量相似律将各水泵模型nD＝435时各叶片角度最优工况点的流量换算至原型；(7)计算设计流量Q_设计与第(6)步换算后叶片角度为－4°的流量的差ΔQ，若ΔQ的相对误差小于给定值，则针对所述水泵模型的选型计算满足要求；否则根据ΔQ调整叶轮名义平均流速并返回第(4)步，重复进行第(4)～第(7)步的计算；第(4)～第(7)步的计算是一个迭代计算的过程；(8)将所述水泵模型nD＝435时的主要性能参数换算至迭代计算得到的叶轮直径D和转速n时的原型参数；(9)而对于采用直接传动的泵装置，在得到的叶轮直径D和转速n时的原型参数后进行水泵转速的靠档调整工作；根据水泵转速靠档调整结果，对水泵叶轮直径进行相应的调整计算；将所述水泵模型的主要性能参数换算至调整后的水泵转速n和叶轮直径D的原型参数；若水泵转速n和叶轮直径D调整后，设计工况点在两个整数叶片角度之间，通过线性插值法计算其叶片角度；(10)对所选择的水泵模型逐一进行第(4)～第(9)步的计算；(11)与水泵模型的马鞍形区鞍底扬程进行比较，校核其是否满足泵装置最高扬程的要 求；(12)列表汇总所有水泵选型方案，为泵站可研阶段进行水泵选型方案的综合比较提供必要条件。