P-7抽水站水泵工况点计算程序.doc
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12分钟即可求得工况点，比图解法提高工效1020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/Wb= W2/Wc= 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=2l/d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：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,Q3H1,H3Q2,H2d1,d2,d3l1,l2,l3n1n21,2,1S沿S局HDSQ、HNQ1,Q3H1,H3Q2,H2D1,D2,D3L1,L2,L3N1N2J1,J2,J3S1,S2,S3S4,S5,S6HDSQ,HN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，多年平均扬程米，设计年的净扬程41米，设计流量米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：Q1H1Q2H2Q3H3534838 2，由管路布置计算出管路参数如下表D1D2D3L1L2L3N1N2J1J2J3HD910108 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计算结果文件为P-71.OUT:* 抽水站水泵工况点计算书 P-7 * (一)基本数据 水泵型号:14sh-13 (二)计算结果单 泵 运 行管路总阻力参数 S= 14.420 工程点流量 Q= 0.382M3/S并 联 运 行工况点流量 NQ= 0.765M3/S 单泵工况点流量 Q= 0.382M3/S 数据文件为P-72.INT:"14sh-13",.2,.3,.4,53,48,38,.5,.4,.6,9,10108,.012,.014,1.95,1.15,3.65,25计算结果文件为* 抽水站水泵工况点计算书 P-7 * (一)基本数据 水泵型号:14sh-13 (二)计算结果单 泵 运 行低 效 率并 联 运 行低 效 率串 联 运 行低 效 率 数据文件为P-73.INT:"14sh-13",.2,.3,.4,53,48,38,.5,.4,.6,9,10108,.012,.014,1.95,1.15,3.65,54计算结果文件为P-73.OUT:* 抽水站水泵工况点计算书 P-7 * (一)基本数据 水泵型号:14sh-13 (二)计算结果单 泵 运 行低 效 率并 联 运 行低 效 率 数据文件为P-74.INT:"14sh-13",.2,.3,.4,53,48,38,.5,.4,.6,9,10108,.012,.014,1.95,1.15,3.65,87 计算结果文件为P-74.OUT:* 抽水站水泵工况点计算书 P-7 * (一)基本数据 水泵型号:14sh-13 (二)计算结果串 联 运 行管路总阻力参数 S= 14.420 工程点流量 Q= 0.343M3/S
