[发明专利]大型低扬程泵装置空化性能推算方法

权利要求书

1.大型低扬程泵装置空化性能推算方法，其特征是，引入泵装置抗空化安全系数，并将其作为大型低扬程泵装置空化性能的定量评价指标，其定义为：

式中，k_抗空化――泵装置抗空化安全系数；NPSHa――所述泵装置的有效空化余量，(m)；NPSHc_p――所述泵装置原型水泵的临界空化余量，(m)；下标p表示原型水泵的参数，下同。

2.根据权利要求1所述的大型低扬程泵装置空化性能推算方法，其特征是，推算泵装置抗空化安全系数的步骤如下：

(1)在经过国家指定检测机构检测并公布检测资料的常用低扬程模型水泵中，根据所述泵装置的设计参数及运行范围，在泵站初步设计阶段初选合适的模型水泵，并根据水泵相似律将模型水泵的各有关参数换算至原型；

(2)列出所述泵装置空化性能3个可能的最不利工况点并将其依次编号为：第1个最不利工况点――所述泵装置进水池最低运行水位所对应的工况点；第2个最不利工况点――所述泵装置最高扬程工况点；第3个最不利工况点――所述泵装置最低扬程工况点；列出所述3个最不利工况点所对应的进水池水位、扬程、流量和水泵叶片安放角有关参数；

(3)根据与所述3个最不利工况点相对应的流量(Q_p)_i，采用CFD数值计算方法逐一工况点计算所述泵装置进水流道的水头损失(Δh_进水流道)_i；下标i＝1，2，3，为所述3个最不利工况点的编号，下同；

(4)按下式逐一计算所述泵装置空化性能3个最不利工况点的有效空化余量：

式中，(NPSHa)_i――所述泵装置空化性能第i个最不利工况点的有效空化余量，(m)；(Δh_进水流道)_i――所述泵装置空化性能第i个最不利工况点的进水流道水头损失，(m)；――所述泵装置空化性能第i个最不利工况点的进水池水位，(m)；――初步设计阶段初定的水泵叶轮中心高程，(m)，下同；D_p――初步设计阶段初定的原型水泵叶轮直径，(m)，下同；α――泵轴与水平面的夹角，(°)，下同；

(5)根据所述模型水泵5个叶片安放角的空化性能各自的特点，分别建立所述模型水泵5个叶片安放角的临界空化余量与流量之间关系的表达式；

(6)根据第(5)步骤建立的表达式和原、模型水泵临界空化余量之间的换算关系，推算出与所述模型水泵对应的原型水泵5个叶片安放角的临界空化余量与流量之间的关系式；

(7)根据所述3个最不利工况点的原型水泵的流量(Q_p)_i，按第(6)步骤建立的关系式逐一计算所述3个最不利工况点所对应的原型水泵的临界空化余量(NPSHc_p)_i；

(8)根据第(4)步骤计算的所述泵装置有效空化余量(NPSHa)_i和第(7)步骤计算的所述原型水泵临界空化余量(NPSHc_p)_i，按下式逐一计算所述3个最不利工况点的抗空化安全系数(k_抗空化)_i：

取(k_抗空化)_i中的最小者为所述泵装置的抗空化安全系数：

k_抗空化＝min{(k_抗空化)_i}(i＝1,2,3)(4)

(9)根据第(8)步骤得到的泵装置抗空化安全系数k_抗空化，对所述泵装置空化性能进行定量评价。