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鱼缸水泵与水族循环水泵利用现有水泵高效点开发新型水泵的设计

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鱼缸水泵与水族循环水泵利用现有水泵高效点开发新型水泵的设计

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离心泵以其结构简单,适用范围广,运转可靠,操作维修方便等优点在农业和水利工程、城镇给排水、火力发电厂、采矿工业、化工行业、交通运输等国民经济各领域得到广泛应用。而且,随着科学的发展,离心泵的应用正在迅速扩大。我们可以利用现有的优秀水力模型高效点的参数设计新的模型。

1 对现有模型的参数点数据进行分析

(1)泵的相似定律建立了几何相似的泵,在相似工况下,性能参数之间的关系。

也就是说,如果泵性能参数之间存在着上述关系,泵是几何相似和运动相似的。

但是用相似定律来判别泵是否几何相似和运动相似,既不方便,也不直观。在相似定律的基础上,可以推出对一系列几何相似的泵,性能之间的综合数据。如果各泵的这个数据相等,则这些泵应该是几何相似和运动相似的,因此可以用相似定律换算性能之间的关系,这个综合数据就是比转数,也称比转速简称比速,用ns表示。

我国规定计算ns的单位:Q-m3/s H-m n-r/min

(2)比转数是根据相似理论推得的,可以作为相似判据,即几何相似的泵在相似工况下ns值相等。反之,一般说来ns值相等的泵,是几何相似和运动相似的。但不能说ns相等的泵就一定几何相似。

(3)现对WQB420-10-22 的数据进行分析

具体数值为 Qm-420m3/h Hm-10m nm-1460r/min

由: 得:

经试验后其结果如表1所示。

由JB/T5118 标准查得:Q1=420m3/h、H1=10m、P1≤26.403kW、机组效率?浊1=54.2%。

通过该泵试验结果可以看出:在额定点时,WQB420-10-22 输入功率为18.72kW≤26.403kW,机组效率67.2%≥54.2%,由此可以看出该泵在额定点时,输入功率小、效率高,属于高效节能产品。

2 利用相似方法设计新品WQB210-7-7.5

相似设计法又称模型换算法。此方法简单可靠,成为泵的主要设计方法之一,得到广泛应用。设计的大体步骤为:

(1)按给定的参数(Q、H、n)计算欲设计泵的ns。

(2)选择性能良好的模型泵,模型泵的ns应与设计泵的ns相等或相近。

(3)按设计泵和模型泵的参数(Q、H、n)计算尺寸系数λ。由相似定律得

(4)实型泵的各尺寸按D=?姿QDM计算。其中λ用?姿D或?姿H均可,但一般选用其中较大的值或用其平均值。现对WQB210-7-7.5 的数据进行分析, 具体数值为Q-210m3/h H-7m,选择n=1460r/min。

则ns≈nsm,说明WQB210-7-7.5的转速选择是合适的。由相似定律得

选用其平均值

综上所得:WQB210-7-7.5 的型线完全可以为WQB420-10-22 型线的0.81倍。

WQB210-7-7.5 试验后其结果如表2所示。

由JB/T5118 标准查得:Q1=210m3/h、H1=7m、P1≤9.458kW、机组效率?浊1=50.1%。

通过该泵试验结果可以看出:在额定点时,WQB210-7-7.5输入功率6.48kW≤9.458kW,机组效率63.01%≥50.1%,由此可以看出该泵在额定点时,输入功率小、效率高,属于高效节能产品。