由于调压塔的调蓄作用,泵组上游边界能头基本保持不变,而连接管内流动阻力的存在,Hs值将随流量增加而下降。但为使泵不发生汽蚀,设计的调压塔出口压力水头应能保证在任何工况下Hs都能略大于泵的允许汽蚀全量 计算用的输水系统水库来流经过调压塔,上游泵组,溢流井和下游泵组,之后流入输水干管。泵组和干管上皆装有控制阀,在泵组前后的输水干管的适当位置上还安装了排(吸)气阀。 泵组系统瞬变计算的边界条件泵组系统核心是泵,其前后都与管路连接,泵后还要安装控制阀,因此其边界条件应包括泵组,单管和阀的边界条件。泵组边界条件其瞬变过程的变量主要为能头H,流量Q和转速n,根据能头平衡和泵的特性,可构造出包括无量纲流量V和无量纲转速AL的方程组<1>。 出口阀边界条件本文计算瞬变特性时,设定泵出口阀全开,其水力特性可用式(5)描述,在出口阀全开S=1,Q0=QR时的水头损失为$H0,则不同流量下的水头损失按式(6)计算。 初始条件本文研究因正常工况调节产生的瞬变流动,考虑泵组调节范围和瞬变特性影响,在下面三种初始工况下,按流量逐渐增加的调节方式进行计算。上游泵组瞬变特性及分析输水系统为增加流量而进行工况调节时,上游泵组便进入了瞬变工况,并且由图可见,此时的瞬变工况存在着特性不同的两个阶段。 1)泵组出口流量由可见,在瞬变的**阶段,流量逐渐增加,当流量超过Qcr时,将符合式(2)的条件而发生第二阶段瞬变,泵出口流量突然下降,并出现倒流,这符合动力失灵的变化规律。而出口流量变化幅度随初始流量增加而减小。 2)泵组入口压力水头三种初始工况下泵入口压力水头的瞬变特性见。由图可见,其变化基本与流量变化同步,在进入瞬变第二阶段时,出现突然升高的峰值,这是过泵液流倒流和叶轮反转造成的。由于上游调压塔的作用,压力水头又迅速回落,并大致保持在略高于**阶段的水平上。此外,初始流量小时,其峰值较高而回落后又较低。这与流量变化幅度是相对应的。 转速特性由可见,叶轮出现反转,并且初始流量越小,其反转转速越高,因为流量小时泵出口压力水头较高。此点在进行调节和瞬变控制设计时需要引起重视,并应将其控制在允许的飞逸转速<4>范围之内。
输水体系中器械变化情况和制约
2012-09-07 09:35
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