P7抽水站水泵工况点计算程序.doc

PAGE 84 P-7 抽水站水泵工况点计算程序 作者 孙万功（山西省水利勘测设计院） 校核 马新贤（山西省水利勘测设计院） 一、程序功能 在抽水站设计中，往往采用图解法求水泵工况点，该法既麻烦又不准确。本程序用克莱姆法拟合水泵Q-H特性曲线，采用二分逼近法求得单泵运行、多泵并联运行及双泵串联时的工况点。在输入参数确定之后，一般仅需1~2分钟即可求得工况点，比图解法提高工效10~20倍，而且精度高，尤其在初步设计的多方案比较中，应用此程序，更显得方便。 二、方法概述及计算公式 （一）程序编制依据 程序编制主要依据图解法求工况点的原理，水泵工况点即是水泵Q-H特性贡线与管线Q-HZ特性曲线的交点，如图1所示。 （二）计算公式 1，水泵Q-H特性曲线的拟合 水泵特性曲线是一条二次抛物线，通过曲线上的三点来拟合这一曲线，（一般取高效区的上下限及最高效率点），设抛物线方程为： aQ2+bQ+c=H 则三个标准方程为： 用克莱姆法解此方程组求a、b、c之值 得： a=W1/W b= W2/W c= W3/W 这样拟合的为单泵运行时的性能曲线，双泵并联运行时，只要将相同扬程下的流量相加代入公式即可。 2，管路水力性能计算 据武汉水利电力学院教材《水泵与水泵站》公式， 沿程阻力参数： S沿=10.28n2l/d5.33 式中： n—糙率 d—管道直径（米） l—管道长度（米） 局部阻力参数： 式中： Σξ—局部阻力参数之和 单泵运行时管路阻力参数为： S=S沿+S局 双泵并联运行时管路阻力参数为：（参阅图2） S=1/4SCE+Scd 抽水装置所需要的扬程： HZ=HD+SQ2 （三）计算步骤 1，置入Q1、Q2、Q3、H2、H3、H1、D2、D3、D1、L2、L3、L1、N1、N2、N3、J2、J3、J1、HD等初始数据； 2，拟合水泵性能曲线； 3，计算管路特性数值，并判断是否在高效区以内，见图3。 4，用二分逼近法求工况点，见图4。 三、公式符号与程序变量对照表 变量名称 公式中的符号 程序变量 水泵高效区上、下限流量 水泵高效区与流量对应的扬程 水泵最高效率的流量与扬程 吸水管、出水支管、出水主管直径 吸水管、出水支管、出水主管长度 吸水管、出水支管糙率 出水主管糙率 吸水管、出水支管、出水主管局部阻力参数 管段沿程阻力参数 管段局部阻力参数 地形扬程 管路总阻力参数 工况点流量、扬程 并联运行时泵的台数 Q1,Q3 H1,H3 Q2,H2 d1,d2,d3 l1,l2,l3 n1 n2 Σξ1,Σξ2,Σξ1 S沿 S局 HD S Q、H N Q1,Q3 H1,H3 Q2,H2 D1,D2,D3 L1,L2,L3 N1 N2 J1,J2,J3 S1,S2,S3 S4,S5,S6 HD S Q,H N 四、操作说明 1，按顺序：水泵型号BX$、Q1、Q2、Q3、H2、H3、H1、D2、D3、D1、L2、L3、L1、N1、N2，J1、J2、J3、HD形成数据文件。 2，分别按单泵运行（1）；并联运行（2）；串联运行（3）；结束（4）几种情况计算，输出结果。 3，输出结果说明见算例结果。 若输出结果“低效率”（DI XIAO LIU），说明管路参数选择的不当，或此型水泵选择的不合理，应另行选用再重新计算。 五、算例 某一设计中的抽水站，多年平均扬程38.1米，设计年的净扬程41米，设计流量0.72米3/秒，初选泵型14sh-13型离心水泵2台，求单泵运行与双泵并联运行时的工况点，看是否合理。 1，根据初选水泵14sh-13特性曲线上查得三组参数如下： Q1 H1 Q2 H2 Q3 H3 0.2 53 0.3 48 0.4 38 2，由管路布置计算出管路参数如下表 D1 D2 D3 L1 L2 L3 N1 N2 J1 J2 J3 HD 0.5 0.4 0.6 9 10 108 0.012 0.014 1.95 1.15 3.65 38.1 现对HD=38.1,25,54,87米分别进行计算： 数据文件为P-71.INT: 14sh-13,.2,.3,.4,53,48,38,.5,.4,.6,9,10 108,.012,.014,1.95,1.15,3.65,38.1  计算结果文件为P-71.OUT: *********************************************************