离心式水泵浦类似定理之应用

离心式水泵浦相似定理之应用摘要：当系统流量改变时，大部分空调通风系统并不完全遵照相似定理。欲应用相似定理来分析大型系统，需要很仔细的研究分析。每一个冰水系统、热水系统或冷却系统，都会有一条系统扬程曲线或扬程区域。透过泵浦制造商的计算机软件分析工具及设计数据，想要计算系统扬程曲线或是扬程区域内任一点的泵浦性能也就轻而易举了。关键字：系统流量系统扬程泵浦前言当工程完工后，常因为设计之初采用了较大的安全系数或是其它因素造成了流量过大、扬程过高，浪费能源。这时，如何题调整方使系统高效率的运转呢？本文作者给了我们一个很务实的技术分析，值得我们共同分享。原文摘译流体相似定理就如同泵浦本身一样历史久远，这一基本定理提供我们一个理论工具，使得我们得以评估泵浦改变转速及叶轮尺寸后其性能表现及能力。虽然如此，该定理却不容易理解及应用。本文将告诉您如何使用这一定理。定理简介开始之前，值得一提的是，相似定理不仅可应用泵浦液态系统。(注：只要是离心设备操作流体介质，均适用)，当系统流量变化时，静压水头、摩擦损失，及其它系统因素均会影响泵浦的性能。稍后我们会讨论到静压水头及摩擦损失。首先，回顾一下流体相似定理。状况一：改变泵浦转速，保持叶轮直径不变。

泵浦流量Q同泵浦转速S成正比

........式(1)

泵浦扬程h同泵浦转速平方成正比

.....式(2)

泵浦制动马力(Pumpbrakehorsepower)bhp同泵浦转速立方成正比

........式(3)状况二：保持泵浦转速不变，改变泵浦叶轮直径d。

泵浦流量Q同泵浦叶轮直径d成正比

........式(4)

泵浦扬程h同泵浦叶轮直径平方成正比

........式(5)

泵浦制动马力(Pumpbrakehorsepower)bhp同泵浦叶轮直径立方成正比

........式(3)因为泵浦叶轮直径变小了，将改变该泵浦的比速(specificspeed)，式(4)、式(5)、式(6)并不是每次都能直接应用供评估分析，基于此一结果，不同叶轮直径造成实际泵浦性能曲线必须逐一确认，换言之，我们要切削泵浦叶轮直径之前，应该先征询泵浦制造商之意见。在下面的文章中，我们将专注讨论改变泵浦转速对于泵浦性能造成之影响。借改变转柿速效应应图时1.窗阿泵浦相镜似定理东图科1抗织说明了腊转速和从相似定劫理之曲并线关系塌。我们汇把泵浦阻依标准借测试程巴序验证企，泵浦栽性能会羊依照相柜似定理灰，如魔图播1晃匆表现。蛋但是如捎果我们舒将泵浦四置于水齐路系统什中，泵西浦的性俘能曲线刃可能就然不完全梦是遵照浆相似定颈理了。烤现实生雷活中，驳水系统突往往是池固定水兔头，而津不同位吵置点上宗也有不壮同的负该载需求抗。因此右，如果角控制得寺宜，泵离浦性能品将满足咸水路系爆统扬程堂曲线而游不是泵尘浦自身付的相似清定理。图因此水村路系统债扬程曲偏线预估兰将有助疯于我们咽的解析牛。掏基本而嘴言，水泄路系统兴扬程曲挺线即是熔泵浦的则扬程，悟不论是唉在最低紧水量至百最大水痰量中的材任一操赢作条件迈下均成研立。写浆成方程局式即是扔：播粉

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诱团水路系染统设计吗流量，步单位：声加爆仑惭/妙近分钟息=

摆颈系统摩松擦系数导表陪1.岭粉针对不洞同王n伴肯值，显周示这些身参数彼百此间的筒关系饭系统效析应的影寻响探讨反一般而球言，系掠统扬程切水头会瞧跟随系裕统的配捏置而变乌化。空挤调通风毯系统工忆程往往饼是密闭遭回路循网环水系虚统，而芒且分布吹不同高居程升位片。许多济系统是登复杂，答具多区裹负载，粥系统扬言程水头牙随时变雪化，因凳此很可点能并不循存在一孔条系统浙扬程水责头曲线添。也就怎是说，葡静压水馆头及某腔特定水喇流量对炎应的变再动摩擦京损失针为戒2雹颈个主要衬的因子化，秋这误2召扭个因子选影响泵峡浦的操学作点。济接下来柏的例子诚中说明摊该椅2足雀个因子垫及它们盛对泵浦刃性能的锻影响。巾静压水浊头：以比图屯2洁程说明，肉图中有勿一只可蝶变的转兵速冷却妇水泵浦钓，我们冲来讨论喜静压水别头对泵任浦性能县的影响爪。为了勤简化问供题，只衬考虑一凭台泵浦员。冷却毙水塔静蛛压水头鲁扬程述是北12唉损英呎，侦泵浦的帜总水头轿扬程袄是持60状元英呎。咳图胀3事屋显示本旧例系统究的流量血，水头窜扬程及众制动马屑力。细图婶2.忍聚冷凝器鹿水系碎统蜘.慨含静水幅头扬程似图付3.给槐说明健图活2烦冷凝水轿系统的除性能曲贴线辈可看出忙图拨3嘴胁以百分片比的方雨式绘制暴，和躁图抬1示烛的相似目曲线很棉类似却组不相同征。本例店和誓图垂1第耗的差异堤即说明良了静压前水头扬锹程将使娇得泵浦笑及系统对曲线均仿不同于芳理想的刮相似定调理曲线艺。本例想中，泵步浦的转矿速不得咬低庆于宽35榨%暮，否则旷水头扬秆程会低隙于冷却野水塔静哨压水头申扬柳程积12思篮英呎的叙要求。训变动摩哀擦损失乐：痕图压4肺柜系一冰言水管路扭系统，军在管路凉远程保怎持恒定当压力差卵。系统府供水及斯回水主筹管路的薪摩擦损姥失谱共辣35幻料英呎，欺另尤有违25店衡英呎的穴压力损奸失以克横服空调后箱或送逝风机内搂冷排鳍进片盘管杜及阀配仁件管路唉的阻挠侨。可以椅看出本药系统具摧有汉10森梁组不同既的负阴载域(鸭以娃co齐il绣叛图标表裤示贷现)渗，这会灰形成变述动的摩盆擦损失兆。绞图屈5份丘显示本抚系统的住系统扬辩程曲线古，形成倘一个系芹统扬程倘区域，解系统中妈有载10考缴组空调洒箱分布令全建筑仓物。如质果靠近渠机房附吴近的负崭荷是变辉动的，距则系统溜扬程曲状线即会固偏离并矩低于相台似定理葵曲线；某如果是登距离机应房远程轮的负荷摸是变动储的，则剃系统扬掌程曲线眯会偏离摆并高于皮相似定映理曲线趣。基于双负载变漂动的特策性，系伏统曲线中指愉数越n四小值不是牢落劫在截1.言85糕倘到大2.0毅湾间，在羊某些例丛子中负，域n道尸值会象在传0.释37灵妄到斗3.谈5慰舌的范围穗中变动搂。招实际的群系园统那n陪抚值可藉题由不同过部分负理载的分评析评估业中求出亿。一般站而大型善系统会赠有较大婶的养n央胸值。对辣多数建渡筑而言近，一般偿均有许炕多空调严负荷区怨域，这邀种系统仇的灰n薪姿值会介赢于汪0.射9挪辨到脖2.咐5坐船之间。询图乐4.元衔具恒压爆差根2惹5强英呎的丸冰水系哨统俗图拳5.屑勉因为建拔筑物内祖水系统蝴不是均娃匀流量绞造成的箭系统扬吼程区票域梁(畅而非特宵定的扬绒程曲惰线饱)怠决定泵括浦性能趣特性到首先，容如沉图职6挣高先定义锡实际的确泵矩浦瘦--景理扬泛程胶--倘萝能力曲尸线。征图建6贷娃是根据羡图瞎5帅敬的案例猛选出的湾泵及其蠢性能曲爽线。组浸合贵式和(1材)更及岔式克(2截)锡，我们能会得到转式涛(妨8)椒萍幸

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含...达...看..兔暗式炕(9匆)瑞图欢6.江冰说明勇图耻5遵案例暮中顾,饮系统扬将程区域提的泵浦盯曲线屡将辈式荣(9行)乓，代养入厚Q1看逃及造h1趋通并改虽变震h2易弦值，则龟得座Q2晋彩值，依见此逐步槐试运算罚一直亦到萄Q2依额及五h2岭脚落在泵待浦性能掀曲线上谣。本例急中我们吧得到：暖Q投2酱=模477合止加译仑香/葡暮分钟举，镜h摸2裹=

凤64议册英呎，脾该点泵备浦效率免约梅78福%泻，转速霞约啦14巨67遥rpm南(鬼谊说明肆：生400掩/容477疮*献175涛0=暗14梢67团)飞。据此械，我们鸽得以计送算泵及均变速装垫置的成骆效。斥上述为暂人工分楚析的简搞略方法诱，另外译泵浦制娱造商亦呜提供计借算机软诵件可分造析系统垒成效例式词(10旨)馋说明泵有浦制动屯马力的宅计算式尊但火

..愈...主...休棉式少(1怪0)亏其中兵=授美流量踩=乘别泵浦在轿设计点困的扬程瘦=翻烘泵浦气在或Q2抚腰及亡h2龄松操作点书的效率省能蒜因为空去调通风嘴系统的洒实际案矿例中，箩泵浦很轰少真的揪遵循相邮似定理搬，因而举造成吾汽人低估爬了能源恼的消耗魄。例如恋图归5歇荐中，看保一下具宣均匀性奔的系统阿的扬程增水头曲绳线，显屯示泵浦绪的扬程局水头约煮为斧34英子英呎，拉此时流重量统是习30抵0天盐加膜仑妄/符分钟，弦是总量虚的一半冠，祖因此扬墙程并不馒是如相鸦似定理宝预估的阵只脸有挖1荡5搅英建呎生(诊编姨按蔽.搬这是其炸它系统钢效应，剧而不是怠改变转兄速造成湖的忧)省。再看庙泵浦的欠制动马饭力蚊是慈3.4樱青而非相款似定理狐预估呀的表1.撒4笋。基如果采骡用图中梯上面的蚁曲线，推则系统争的扬程目水头会净是毙52椒嗓英呎，爷而泵浦后制动马旁力会筒是店5.线6芝库马力。克(掘渴注：应瞒用于式页(10趴)趴可求得毛上述说孕明之结专论仙)择虽然此票一讯息捧使我们折怀疑变柱转速泵奉浦的省摘能能力烈，唯有仿采用正倦确的分院析方可军提供较杯精确的坏评估。竞至少变捧转泵浦酷比定转霉速泵提仗供了较伙大的省温能空间衡。例如灿，适当哥而正确料的控制按，则变案转速泵毙就能够会吻合相图骡4追俘系统实秆务扬程绳水头的臂需求，身而且比思定转速马泵浦省季下许多你能量。骨最后有更两点提蹄醒：著

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