本发明专利技术属于水泵模型机组研发试验技术领域,尤其涉及是一种泵扬程模型试验装置及试验方法，包括模型机组、扬程测量系统和试验管路，试验管路的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧，扬程测量系统的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧；试验管路中接入有阻尼系统，且阻尼系统包括相互并联的第一控制阻尼器和第二控制阻尼器。本技术方案通过设置两个控制阻尼器派配合，可快速地控制试验条件达到特征扬程附近，并进一步实现精确调节扬程至特征扬程；在精确地扬程能量条件下开展相关扬程试验，以便于得到精确的水力特性数据，适用范围广，无论从快速响应市场需求还是节约成本角度而言都有很好的市场应用前景。而言都有很好的市场应用前景。而言都有很好的市场应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种泵扬程模型试验装置及试验方法
[0001]本专利技术属于水泵模型机组研发试验
,尤其涉及是一种泵扬程模型试验装置及试验方法。
技术介绍
[0002]在抽水蓄能机组或者大流量泵水力研发试验中，水泵水力性能涉及到多个参数的研发，如水泵流量、驼峰余量、最大入力、空化及压力脉动等，这些参数都是在相应扬程下研究出来的，其特性对扬程精准度都有着很高的要求。
[0003]比如水泵流量特性，考察的是泵机组在各特征扬程下的流量，其平均流量多由最小扬程和最大扬程的流量的平均值而定，或者由各特征扬程的加权流量而定。水泵驼峰余量是驼峰角度特性曲线出现驼峰时的最低扬程与泵站最大扬程之间的余量，最大入力是泵站最小扬程时考虑效率换算后的入力最大值，而空化在最小扬程和最大扬程时都有着严格的考核。泵机组稳定性比如压力脉动幅值在泵站运行扬程范围内各特征扬程下都有着严格的合同保证值。
[0004]在抽水蓄能机组泵工况和大泵机组研发过程中，对泵站各特征扬程的泵水力特性的研究尤为关注，且以上特性都有着严格的考核指标。因此，泵模型机组开发研究阶段对泵站扬程的模拟亦有着高精度要求，旨在得到泵特征扬程下准确的水力特性。
[0005]现阶段泵模型机组研发，都会面临着模型机组大流量时的扬程精准度调节问题。由于泵扬程H与流量Q协联关系曲线斜率为负值，即其导数dH/dQ＜0，也就是说，即流量减小，泵扬程呈单调上升趋势。因此，在调节模型泵机组扬程时，一般的方案实施为在试验系统中增加阻尼器，通过阻尼器调节试验系统(管中系统)的阻尼，从而使系统流量增加或减小，扬程减小或增加。比如若使泵机组扬程增加，只需增加系统阻尼系数，达到减小流量，增加扬程的效果。
[0006]为适应系统大流量和宽扬程调节范围，阻尼器选配的尺寸和控制扬程范围都比较大，这就导致其控制分辨率也比较大。如控制(0
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5)m扬程范围的阻尼器，其最小扬程控制分辨率为0.05m，若想实现0.01m的扬程变幅，利用该阻尼器就很难实现。因此在进行扬程精准控制时，利用目前这种控制方法开展目标扬程下的模型试验，工作效率非常低，且存在着很大的偶然性。所以，在研发周期紧张的同时，如何准确而快速的控制泵扬程，是目前需要解决的重要问题。
技术实现思路
[0007]为克服上述现有技术存在的缺陷和不足，本申请提供了一种泵扬程模型试验装置及试验方法。本专利技术旨在于解决如何快速精准地开展泵机组特征扬程的水力特性模型试验；以及如何实现满足IEC标准稳定性要求的模拟泵机组特征扬程的试验条件，保证试验稳定性的问题。
[0008]本专利技术通过如下的技术方案来实现上述目的：
[0009]一种泵扬程模型试验装置，包括模型机组、扬程测量系统和试验管路，试验管路的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧，扬程测量系统的两端通过试验管路分别接入模型机组的高压侧和低压侧；试验管路中接入有阻尼系统、电磁流量计和水温传感器，且阻尼系统包括相互并联的第一控制阻尼器和第二控制阻尼器，第一控制阻尼器与第二控制阻尼器，用于对试验管路进行阻尼调节。
[0010]优选的，所述阻尼系统中，第一控制阻尼器为直径300～700mm的低精度大范围阻尼控制器，其扬程控制范围为0～20m，扬程控制精度为0.2m；第二控制阻尼器为直径50～100mm的高精度小范围阻尼控制器，其扬程控制范围为0～1m，扬程控制精度为0.01m。
[0011]优选的，所述扬程测量系统包括第一稳压箱、第二稳压箱和压差传感器，压差传感器的两端分别连接第一稳压箱与第二稳压箱；第一稳压箱上连接有第一引气管、第一引压管以及通向箱外的第一排气管，第一引气管和第一引压管分别连接至模型机组的高压侧；第一排气管中接入有阀门Ⅰ，第一引气管中接入有阀门Ⅱ，第一引压管中接入有阀门Ⅲ；第二稳压箱上连接有第二引气管、第二引压管以及通向箱外的第二排气管，第二引气管和第二引压管分别连接至模型机组的低压侧；第二排气管中接入有阀门Ⅳ，第一引气管中接入有阀门
Ⅴ
，第一引压管中接入有阀门
Ⅵ
。
[0012]基于上述一种泵扬程模型试验装置，本技术方案提出一种泵扬程模型试验装置及试验方法，包括设备装配、设备调试、试验前期准备和开展扬程试验。
[0013]所述设备装配包括以下步骤：
[0014]装配阻尼系统，将第一控制阻尼器和第二控制阻尼器并联构成阻尼系统；
[0015]安装试验管路，将水温传感器、电磁流量计和阻尼系统依次接入试验管路中，并将试验管路的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧，构成一个闭环结构；
[0016]接入扬程测量系统，基于试验管路将扬程测量系统的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧。
[0017]所述设备调试包括以下步骤：
[0018]标定扬程测量系统的测量工作系数；
[0019]利用扬程测量系统排出试验管路中的空气；
[0020]通过压差传感器的测量数值判断扬程测量系统是否处于零点状态；若是，则完成设备调试，若不是，则回到利用扬程测量系统排出试验管路中的空气的步骤。
[0021]所述试验前期准备包括以下步骤：
[0022]基于相似换算原理，根据原型机组的工作参数，设置模型机组的工作参数，以作为模拟试验条件；
[0023]根据原型机组的工况确定特征扬程，并根据特征扬程调节阻尼系统中的第一控制阻尼器和第二控制阻尼器；
[0024]通过扬程测量系统实时测量模型机组的扬程，根据测量结果判断当前工况下模型机组的扬程稳定性是否满足IEC标准，若满足，则维持模型机组的当前工况，完成试验前期准备，若不满足，则继续调节阻尼系统，直至满足为止。
[0025]所述开展扬程试验：在试验前期准备的模拟试验条件以及满足IEC标准的工况下，采集相关试验参数，以开展相关的扬程试验。
[0026]优选的，所述装配阻尼系统的过程中，还包括选择控制阻尼器，即：选择直径300～
700mm的低精度大范围阻尼控制器作为第一控制阻尼器，其扬程控制范围为0～20m，扬程控制精度为0.2m；选择直径50～100mm的高精度小范围阻尼控制器作为第二控制阻尼器为，其扬程控制范围为0～1m，扬程控制精度为0.01m。
[0027]优选的，所述试验前期准备的过程中，调节阻尼系统中的第一控制阻尼器和第二控制阻尼器包括以下步骤：首先通过第一控制阻尼器将试验管路系统中的压力调节至试验扬程范围对应的压力范围内；然后通过第二制阻尼器将试验管路系统中的压力调节至目标扬程对应的压力。
[0028]优选的，所述设备调试的过程中，标定扬程测量系统的测量工作系数包括以下步骤：向扬程测量系统的压差传感器中若干次输入不同大小的压力，并记录不同压力下对应的压差传感器测量参数；将所有压力和测量参数输入计算机中；根据压力与测量参数的线性关系，确定扬程测量系统的测量工作系数。
[0029]优选的，所述设备调试的过程中，利用扬程测量系统排出试验管路中的空气包括以下步骤：打开阀门本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种泵扬程模型试验装置，其特征在于：包括模型机组、扬程测量系统和试验管路，试验管路的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧，扬程测量系统的两端通过试验管路分别接入模型机组的高压侧和低压侧；试验管路中接入有阻尼系统、电磁流量计和水温传感器，且阻尼系统包括相互并联的第一控制阻尼器和第二控制阻尼器，第一控制阻尼器与第二控制阻尼器，用于对试验管路进行阻尼调节。2.如权利要求1所述一种泵扬程模型试验装置，其特征在于：所述阻尼系统中，第一控制阻尼器为直径300～700mm的低精度大范围阻尼控制器，其扬程控制范围为0～20m，扬程控制精度为0.2m；第二控制阻尼器为直径50～100mm的高精度小范围阻尼控制器，其扬程控制范围为0～1m，扬程控制精度为0.01m。3.如权利要求1所述一种泵扬程模型试验装置，其特征在于：所述扬程测量系统包括第一稳压箱、第二稳压箱和压差传感器，压差传感器的两端分别连接第一稳压箱与第二稳压箱；第一稳压箱上连接有第一引气管、第一引压管以及通向箱外的第一排气管，第一引气管和第一引压管分别连接至模型机组的高压侧；第一排气管中接入有阀门Ⅰ，第一引气管中接入有阀门Ⅱ，第一引压管中接入有阀门Ⅲ；第二稳压箱上连接有第二引气管、第二引压管以及通向箱外的第二排气管，第二引气管和第二引压管分别连接至模型机组的低压侧；第二排气管中接入有阀门Ⅳ，第一引气管中接入有阀门
Ⅴ
，第一引压管中接入有阀门
Ⅵ
。4.一种泵扬程模型试验装置及试验方法，其特征在于，采用了如权利要求3所述的一种泵扬程模型试验装置，包括：设备装配、设备调试、试验前期准备和开展扬程试验；所述设备装配包括以下步骤：装配阻尼系统，将第一控制阻尼器和第二控制阻尼器并联构成阻尼系统；安装试验管路，将水温传感器、电磁流量计和阻尼系统依次接入试验管路中，并将试验管路的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧，构成一个闭环结构；接入扬程测量系统，基于试验管路将扬程测量系统的两端分别接入模型机组的高压侧和低压侧；所述设备调试包括以下步骤：标定扬程测量系统的测量工作系数；利用扬程测量系统排出试验管路中的空气；通过压差传感器的测量数值判断扬程测量系统是否处于零点状态；若是，则完成设备调试，若不是，则回到利用扬程测量系统排出试验管路中的空气的步骤；所述试验前期准备包括以下步骤：基于相似换算原理，根据原型机组的工作参数，设置模型机组的工作参数，以作为模拟试验条件；根据原型机组的工况确定特征扬程，并根据特征扬程调节阻尼系统中的第一控制阻尼器和第二控制阻尼器；通过扬程测量系统实时测量模型机组的扬程，根据测量结果判断当前工况下模型机组的扬程稳定性是否满足I...
【专利技术属性】
技术研发人员：荀洪运，胡江艺，林方舟，刘锦，刘志远，刘文利，刘德民，耿博，
申请(专利权)人：东方电气集团东方电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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