【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法及结构，属于水利水电工程领域。
技术介绍
1、随着全球气候变化的极端化，短历时暴雨和大规模干旱等严重灾害频繁发生，水资源时空分布越来越不均衡。轴流泵作为叶片泵的一个分支，可以将叶轮旋转的机械能转化为流体的动能和势能，广泛应用于长距离供水、城市防洪、农田排水和灌溉工程。与其他类型的叶片泵相比，轴流泵具有特殊的运行稳定性问题。由于其特殊的扭曲叶片，当流量逐渐小于设计值时，水泵扬程会先减小后增大，俗称马鞍区。目前的轴流泵运行经验表明，当轴流泵在马鞍区工作时，流量和压力波动强度急剧增加，工况点的轨迹线非常不平滑。此时，可以认为水泵系统正处于不稳定的水力自激振动之中。
2、水力自激振动导致马鞍区的工作点无法保持稳定运行状态，从而使得水泵的特性曲线十分难以测量。然而，在制定含水泵的输水系统水锤防护方案时，需要进行数值模拟来评估水锤防护方案的可行性。作为供水系统的核心过流部件，水泵特性曲线是保证仿真精度的重要条件，关系到供水系统在各种极端工况下能否保证安全运行。针对轴流泵马鞍区内特性曲线难以测量的难题，目前较为主流的做法是将水泵从小流量工况转换到大流量工况，测量得到一条水泵特性曲线。再将水泵从大流量工况转换到小流量工况，测量得到一条水泵特性曲线，将两条曲线做加权平均，近似获得水泵马鞍区内的水泵特性曲线。从上述方法不难看出，水泵马鞍区内的水力自激振动仍然存在，无论是大流量转换到小流量得到的水泵特性曲线还是小流量转换到大流量得到的水泵特性曲线，依然存在精度不高的问题。
...【技术保护点】
1.一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，通过在有压输水管道中设置调流阀，削减轴流泵马鞍区内不稳定的水力自激振动，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤一中管道特征阻抗ZC计算公式为：
3.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤二中调流阀前一号管道进口端的水锤反射系数计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤三中调流阀前后管道的反射系数乘积关系公式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤四中水泵系统的管道进出口断面反射系数乘积幅角公式为：
6.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤五中调流阀前后的反射系数幅角关系式为：
7.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于
8.一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的结构，包括上游蓄水池、轴流泵、下游蓄水池和有压输水管道，其特征在于，所述水泵和下游蓄水池之间设有调流阀，所述调流阀的直径与输水管道的直径相等，其开度根据权利要求1-7任一项所述的方法计算确定。
9.根据权利要求8所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的结构其特征在于，所述调流阀的上游侧和下游侧分别安装压力传感器，所述水泵上游侧和下游侧分别安装压力传感器，所述调流阀和水泵下游侧分别安装流量计；所述压力传感器可测量调流阀和水泵上游侧和下游侧的压力，并反馈给调流阀的调节系统；所述流量计可测量通过调流阀和水泵的实时流量，并反馈给调流阀的调节系统。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现根据权利要求1-7任一项所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，通过在有压输水管道中设置调流阀，削减轴流泵马鞍区内不稳定的水力自激振动，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤一中管道特征阻抗zc计算公式为：
3.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤二中调流阀前一号管道进口端的水锤反射系数计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤三中调流阀前后管道的反射系数乘积关系公式为：
5.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤四中水泵系统的管道进出口断面反射系数乘积幅角公式为：
6.根据权利要求1所述的一种基于阀门调节测量轴流泵马鞍区特性曲线的方法，其特征在于，所述步骤五中调流阀前后的反射系数幅角关系式为：
7.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：仇为鑫，张健，石林，刘熠，俞晓东，陈胜，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。