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立式轴流泵装置外特性试验研究

周铭瑞 周秉南 刘健峰 陆伟刚

周铭瑞,周秉南,刘健峰,等. 立式轴流泵装置外特性试验研究[J]. 水利水运工程学报. doi:  10.12170/20220410003
引用本文: 周铭瑞,周秉南,刘健峰,等. 立式轴流泵装置外特性试验研究[J]. 水利水运工程学报. doi:  10.12170/20220410003
(ZHOU Mingrui, ZHOU Bingnan, LIU Jianfeng, et al. Experimental study on external characteristics of vertical axial flow pump[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20220410003
Citation: (ZHOU Mingrui, ZHOU Bingnan, LIU Jianfeng, et al. Experimental study on external characteristics of vertical axial flow pump[J]. Hydro-Science and Engineering(in Chinese)) doi:  10.12170/20220410003

立式轴流泵装置外特性试验研究

doi: 10.12170/20220410003
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51779215)
详细信息
    作者简介:

    周铭瑞(1998—),男,江苏南通人,硕士研究生,主要从事泵站工程研究。E-mail:1964474090@qq.com

    通讯作者:

    陆伟刚(E-mail:wglu@yzu.edu.cn

  • 中图分类号: TV675

Experimental study on external characteristics of vertical axial flow pump

  • 摘要: 为进一步了解具有蜗壳式出水流道轴流泵装置的外特性,确保泵站完建后的安全稳定运行,以涧沟泵站泵装置模型试验结果为基础,研究了涧沟泵站泵装置的水力性能,并根据试验结果优选该泵站运行方案。试验结果表明:该泵站以叶片角度−2°运行时,流量和扬程均满足设计要求,泵装置可以达到最高效率71.4%;随着扬程逐步增大,流量降幅较小,这符合排涝泵站需长时间大流量排涝的经济性要求;该泵装置汽蚀性能符合设计要求,叶片角度为−4°时,飞逸转速达到最高值,最高值小于2倍的额定转速,飞逸特性优良。此试验泵装置作为排涝泵装置时各项性能较为优异,具备深入研究开发的价值,可为扬程相近、流量较大的排涝工程设计提供参考。
  • 图  1  进水流道 (单位:mm)

    Figure  1.  Water inlet channel (unit:mm)

    图  2  出水流道 (单位:mm)

    Figure  2.  Water outlet channel (unit:mm)

    图  3  模型装置等效率曲线

    Figure  3.  Isoefficiency curve of model device

    图  4  原型装置等效率曲线

    Figure  4.  Isoefficiency curve of prototype device

    图  5  模型装置扬程-汽蚀特性关系曲线

    Figure  5.  Head cavitation characteristic curve of the model device

    图  6  原型装置扬程-汽蚀特性关系曲线

    Figure  6.  Head cavitation characteristic curve of the prototype device

    图  7  原型泵装置飞逸转速特性曲线

    Figure  7.  Runaway speed characteristics curve of prototype pump unit

    图  8  压差测流点位置(单位:mm)

    Figure  8.  Location map of differential pressure flow measuring points (unit: mm)

    表  1  泵站试验台测试系统

    Table  1.   Pump station experimental platform test system

    测试系统系统组成
    水力系统 80 m3开敞贮水池
    25 m3真空(压力)箱
    2.0 m×2.0 m×4.0 m移动式钢箱
    25 m3压力箱
    φ 500回水管
    60 m3水量调节池
    测量系统与动力
    及控制系统
    40 kW动力机
    30 kW贯流辅助泵及真空泵
    270A(英)EUROTHERM DRIVES
    LIMITED公司591C直流装置
    LC60BM-C15F光电编码器
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    表  2  测量仪器及精度

    Table  2.   Measuring instrument and accuracy

    测试参数测量仪表精度
    流量LDG-500电磁流量计δQ=±0.24%
    扬程JC-E110A-EMS4A-92DA差压变送器δh=±0.10%
    轴功率马达天平测功机\
    转速JN338型测功扭矩仪δn=±0.10%
    扭矩JN338扭矩传感器扭矩仪δT=±0.10%
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    表  3  叶片各设计角度工况下的最优效率

    Table  3.   Five blade Angle optimal efficiency conditions

    叶片角/°流量/(L·s−1扬程/m装置效率/%轴功率/kW
    −4325.25.30270.1224.12
    −2335.55.67971.4026.18
    0350.15.84670.5228.47
    +2366.55.97569.4130.95
    +4375.76.37568.5134.30
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    表  4  压差测流试验结果

    Table  4.   Results of differential pressure flow measurement test

    序号水柱/m流量/(m3·s−1流量系数
    11.1550.2860.266 1
    21.0450.2730.267 1
    30.9750.2620.265 3
    40.9150.2530.264 5
    50.7950.2360.264 7
    60.6800.2170.263 2
    70.6150.2070.264 0
    80.5600.1970.263 3
    90.5300.1890.259 6
    100.4600.1780.262 5
    平均0.264 0
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  • 收稿日期:  2022-04-10

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