泵變換頻譜成效的神態(tài)化解析

2013-08-22

        數(shù)學模型依據(jù)泵的類似規(guī)律，關于幾許類似的泵在類似的作業(yè)工況下，其作業(yè)特功能夠表述成：Q0Q=<（D2）0D2>3n0n（Gv）0Gv（1）H0H=<（D2）0D2）2（n0n>2（（Gh）0Gh（2）N0N=Q0Q<（D2）0D2>5（n0n）3Gm（Gm）0（3下標，表明參閱狀況（不帶下標表明實踐狀況）類似規(guī)律中的尺度D2、轉速n關于參閱狀況和實踐狀況，都是簡單斷定的值，可是要準確決議參閱狀況和實踐狀況的各種功率則好不容易。在實踐使用中，若是兩種狀況下泵的尺度、轉速相差不太大時，能夠以為在類似工況下作業(yè)時，各種功率持平，此時式（1）（3）簡化為：Q0Q=<（D2）0D2>3n0n（4）H0H=<（D2）0D2>2（n0n）2（5）N0N=Q0Q<（D2）0D2>5（n0n）3（6）依據(jù)界說，泵的揚程能夠寫成：H=pout-pinQg+v2out-v2in2g+（zout-zin）=$pQg+v2out-v2in2g+（zout-zin）（7）通常情況下，泵進、出口液體速度改變不大，且進、出口的高度差亦可忽略不計，則式（7）簡化為：H=pout-pinQg=$pQg（8）通常在穩(wěn)定轉速下，泵的揚程、軸功率別離能夠表明為體積流量的函數(shù)聯(lián)系，即：H0=f1（Q0）（9）N0=f2（Q0）（10）泵的體積流量Q和質(zhì)量流量M有：Q=M/Q（11）在參閱狀況下，泵進出口壓差、軸功率隨質(zhì)量流量改變的函數(shù)聯(lián)系式如下：$p0=g1（M0）（12）N0=g2（M0）（13）當思考同一泵在不一樣轉速工況下的特性時，因為參閱狀況和實踐狀況的泵為同一個泵，明顯（D2）0=D2，而且抽送同一種液體，所以Q0=Q，歸納式（8）、（11），則泵的類似規(guī)律式（4）（6）能夠簡化成：M0M=n0n（14）$p0$p=（n0n）2（15）N0N=（n0n）3（16）式（14）（16）是以泵的質(zhì)量流量、進出口壓差和軸功率為參數(shù)的類似規(guī)律，是泵傳統(tǒng)類似規(guī)律的另一種表述方式。將式（14）（16）代入式（12）、（13）能夠得到泵在變轉速工況下，進出口壓差、軸功率和轉速、質(zhì)量流量的聯(lián)系：$p=（n0）2g1（n0nM）（17）N=（n0）3g2（n0nM）（18）3仿真研討為了斷定泵在不一樣轉速下的功能，能夠依據(jù)泵的類似規(guī)律進行數(shù)值仿真，即編寫計算機程序對泵在變轉速工況下的特性進行動態(tài)仿真。
        泵的理論揚程和理論體積流量成一次方聯(lián)系，實踐揚程等于理論揚程減去水力丟失，而水力丟失和泵的理論體積流量成二次方聯(lián)系，所以泵的實踐揚程和理論體積流量成二次方聯(lián)系。思考到泵的容積丟失（理論體積流量和實踐體積流量之差）和理論揚程成正比，歸納以上的成果，能夠得到泵的實踐揚程和實踐體積流量也為二次方聯(lián)系。依據(jù)泵的理論揚程和理論體積流量的聯(lián)系，可求出輸入水力功率和理論體積流量之間為二次方聯(lián)系，而軸功率等于輸入水力功率和機械功率之和，機械丟失功率能夠以為與理論體積流量無關，為一常數(shù)值。所以，泵的軸功率和理論體積流量也為二次方聯(lián)系。相同，思考到容積丟失和理論揚程成正比，能夠得到泵的軸功率和實踐體積流量為二次方聯(lián)系。因為在整個過程中流經(jīng)泵的液體密度簡直不變，歸納式（8），泵的進出口壓差可近似看作質(zhì)量流量的二次聯(lián)系方式，而軸功率也可近似看作質(zhì)量流量的二次聯(lián)系方式。以的數(shù)據(jù)為根底，能夠得到參閱狀況下泵的進出口壓差、軸功率和質(zhì)量流量的擬合聯(lián)系式：$p0=-2.2476@105M20+6.8653@105M0+2.4713@106（19）N0=-2.2135@103M20+1.2578@104M0+1.2449@103（20）將式（19）、（20）代入式（17）、（18）有：$p=<-2.2476@105（n0nM）2+6.8653@105@（n0nM）+2.4713@106>（n0）2（21）N=<-2.2135@103（n0nM）2+1.2578@104@（n0nM）+1.2449@103>（n0）3（22）在式（21）、（22）中，只需給定泵的轉速，其進出口壓差和軸功率隨質(zhì)量流量的改變聯(lián)系均可斷定。也就是說，式（21）和（22）所代表的是泵在不一樣轉速下的作業(yè)特性，能夠對不一樣轉速工況下的泵進行數(shù)值模仿。實踐運轉工況中，因為遭到電機轉速以及其它一些關聯(lián)要素的影響，泵不可能一直在同一轉速下作業(yè)，為了非常好地模仿泵在不一樣轉速下的功能，這篇文章依據(jù)式（21）和（22）編寫了計算機程序，對泵在變轉速工況下的作業(yè)特性進行動態(tài)仿真，成果如下：（1）輸入條件泵的轉速n以及質(zhì)量流量M隨時刻t改變的試驗數(shù)據(jù)。每隔100s記載一個轉速和質(zhì)量流量，如，2所示。
轉速隨時刻改變暗示質(zhì)量流量隨時刻改變暗示（2）仿真成果泵進出口壓差$p以及軸功率N隨時刻t改變的仿真成果和試驗數(shù)據(jù)如，4所示。
        進出口壓差隨時刻改變暗示軸功率隨時刻改變暗示綜上所述，當泵的轉速隨時刻有一個較大的改變時，仿真成果和試驗數(shù)據(jù)適當符合，泵的質(zhì)量流量、軸功率的相對誤差均在3%以內(nèi)，闡明在泵的變轉速工況下，能夠使用該辦法對泵的作業(yè)特性進行數(shù)值模仿。
       定論研討了泵在不一樣轉速工況下的作業(yè)特性，依據(jù)泵的類似規(guī)律，提出了一種辦法關于泵在變轉速工況下的作業(yè)特性進行數(shù)值模仿，并編寫了計算機仿真程序對該辦法進行了驗證，所得成果和試驗數(shù)據(jù)適當符合。

上海帕特泵業(yè)制造有限公司

2013年08月22日星期四

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