离心泵的性能曲线性能曲线内Ø什么意思

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-01-07 09:55 标签： 水泵离心泵性能曲线
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水泵选型中的性能曲线图
水泵性能曲线图，如图1所示，是十分重要的曲线图，一般是由水泵在某一个固定转速下的四条曲线组成：流量-扬程(Q-H)曲线、流量-效率(Q-E)曲线、流量-功率(Q-P)曲线和流量-汽蚀余量(Q-N)曲线。这四条曲线反映了水泵扬程、效率、功率和汽蚀余量随流量改变而变化的情况。用户选泵时需要知道水泵的性能曲线，以便评估选择的水泵是否合适。一般而言，水泵性能曲线是根据实验数据绘制而成。在实际应用中，由于数据缺乏，某些性能曲线图是根据相对特性曲线换算得到。另外，对现有水泵进行变速调节或叶轮切割时也用到了变转速性能曲线图和叶轮切割曲线图。
图1：水泵性能曲线图
一、实验数据曲线图
一般而言，广一水泵厂在正式发布的产品样本中的特性曲线都是根据实验数据绘制的。虽然在制作样本的过程中，某些厂家可能为了让产品的性能看起来很好，对数据或曲线做了优化处理，但是产品样本中的特性曲线还是基本能够反应水泵的性能。为了保证选型软件中的性能曲线与产品样本中的性能曲线基本一致，我们应该尽量使用制作样本时的实验数据。
水泵实验时，一般采集了5到13个点的流量、扬程、功率、效率和汽蚀余量。在制作样本是一般采用了其中的5组数据：
(1)零流量时的流量、扬程、功率、效率和汽蚀余量；
(2)最大流量时的上述参数；
(3)设计流量时的上述参数；
(4)高效运行的最小流量时的上述参数；
(5)高效运行的最大流量是的上述参数。
而选型软件中一般采用了五组或三组数据，如果采用三组数据，则没有高效运行时的两组数据。
在选型软件中，我们采用了DwgDirect作为一个重要的组件，因此我们利用DwgDirect中的OdDbSpline来显示水泵的各条曲线。OdDbSpline是一种BSpline，因此它能够较好的支持曲线的显示。在水泵选型软件中，我们选用了三次自由边界条件的BSpline作为曲线的基本形式。DwgDirect中提供的BSpline适用于插值曲线，即保证生成的曲线完全通过提供的数据点。虽然我们可以编程控制插值曲线的误差，但是由于水泵性能曲线是实验数据的拟合曲线，BSpline并不能完全满足我们的要求。在图2中由于第四组数据中的扬程有一定的误差，流量-扬程曲线绘制成了水泵中最忌讳的驼峰曲线显然，这种曲线无论是对最终用户还是水泵生产厂商来说都是不可接受的。流量-扬程曲线是一条弯弯曲曲的曲线，与理论曲线有较大的差别。
鉴于水泵性能曲线数据是实验数据，考虑到实验数据可能存在的误差，很多软件采用了最小二乘法来显示实验数据曲线。根据水泵的相关理论，流量-扬程和流量-功率的关系。
图2：BSpline显示的曲线
在使用最小二乘法之前，我们需要确定最小二乘法拟合曲线的数学模型，选用多次多项式作为最小二乘法的基本形式。根据相关理论，增加拟合多项式的次数可以提高数据拟合的精度。但是多项式的次数越高，拟合的曲线越容易发生变异。根据流量-扬程及流量-功率的公式，结合实际使用情况以及其他人员的研究结论，我们选用了三次多项式作为拟合曲线的基本形式。
在实际使用中，仅仅使用最小二乘法的某本形式造成了一系列的问题。例如，拟合曲线零流量点的效率不为零；拟合曲线最高效率处的流量、扬程与设计参数不符合。通过这种方式拟合的曲线将提供一系列有争议的曲线，进而给水泵生产厂家和水泵用户造成困扰。一般而言，性能曲线数据中的零流量、设计流量和最大流量点的数据准确度较高，因此我们采用了三次加权最小二乘法，将这三组数据的权值设为五，将其他数据的权值设为一。经过实践证明，三次带权多项式效果较好。
最小二乘法解决了数据拟合的问题，但是为了在选型软件中显示性能曲线，我们还必须选择一种绘制曲线的方法。在选型软件中，我们即需要显示性能曲线图，也需要将性能曲线图转化为多种其他格式，如DWG，DWF等格式。因此，我们借助DwgDirect中OdDbSpline来显示与保存性能曲线。通过最小二乘法与BSpline相结合，我们解决了性能曲线的拟合、显示及保存的问题。
图3：BSpline曲线和最小二乘法拟合曲线的对比
在图3中，虚线为最小二乘法拟合的曲线，实线为直接使用生产厂商提供的数据生成的曲线。由于采用了三次多项式作为拟合多项式，最小二乘法拟合的曲线与理论情况比较接近，可以被水泵生产厂商接受。在水泵选型软件中，我们可以为特定的水泵型号制定绘制曲线的算法，从而让性能曲线图能否尽量符合水泵样本，而且避免绘制出不可接受的曲线。
但是，并没有一个完滿的解决方案让所有人滿意。最终用户并不认可这种并不完全真实的曲线，而且这种曲线与样本上的曲线必然有一定的差距。最完美的解决办法是样本与选型软件共用同一份实验数据、使用相同的曲线绘制方法。
二、相对特性曲线图
根据水泵相似定律，相同比转速的水泵应该有相似的性能。因此我们可以针对不同的比转速保存不同的相对特性曲线数据。绘制某个水泵型号的特性曲线时，根据当前的比转速找到相对特性曲线数据，由公式换算出该水泵的特性曲线数据，然后绘制特性曲线。
由于水泵的实际性能与理论性能有一定的差距，我们应该尽量使用实验数据来绘制性能曲线图。只有无法进行性能试验，或者来不及进行水泵性能试验时，我们才可以使用换算的方式来绘制曲线。而且由于我们无法提供所有比转速的相对性能曲线数据，在使用过程中我们一般根据相近的两个比转速进行插值的方式计算出曲线数据。这种插值可能将误差进一步放大。因此，在水泵选型软件中只有在无法得到实验数据的情况下，我们才采用这种方法来绘制个特性曲线。
三、变转速曲线图及叶轮切割曲线图
用户选择了某一台泵后，最理想的情况是水泵的运转工况与水泵性能曲线吻合，即水泵的运转工况刚好落在水泵的流量-扬程曲线上。但是很多情况下，水泵的运转工况点并不在该曲线上。这时我们就应该对水泵进行变转速调节或切割叶轮。根据水泵的相关理论，相似工况点的关系为公式。
在水泵选型软件中，我们可以根据水泵的运转工况计算出K的值，并作出H=KQ2曲线，然后利用DwgDirect中曲线求交的相关函数计算出运转工况对应的水泵工况点(Q2，H2)。利用水泵变转速公式可以求出新的转速，并间接计算出变转速后的曲线数据并作出曲线图。
在实际应用中，水泵的转速取决于电机的转速，因此计算出的转速可能无法找到合适的电机；叶轮切割也与水泵的比转速有关，不能无限制的切割下去。因此在水泵选型软件中我们将支持这两种调节方式，并支持这两种方式的性能曲线图。
四、曲线图中单位刻度的选用
不同应用环境对流量-扬程曲线有不同的要求，有的情况下要求流量变化时扬程不要出现大的波动，希望流量-扬程曲线是一条平缓的曲线，有的情况下希望流量_扬程曲线是一条陡降的曲线。单位刻度选择的合适与否，不仅仅影响图形的美观，还直接影响了水泵的选用。
在水泵选型软件中，我们根据水泵的流量、扬程、功率、效率和必需汽蚀余量的最大值计算出数量级，并除十得到基本单位。然后根据基本单位和基本单位的一半进行多次尝试，直到找到合适的、美观的基本单位。找到了合适的基本单位后，为了避免性能曲线图中的曲线仅仅占据网格的一部分，我们会适当调整曲线的位置，并增加或减少网格的个数，保证四条曲线能否填充至少曲线图网格的80%。
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销售热线：020-00722在泵的性能实验曲线中，ETA是什么意思？_百度知道
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泵的性能实验曲线中，ETA是什么意思？另外，按照相关的标准，在泵的性能实验中，NPSH值是需要测定多少个流量下的值
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功率，效率和汽蚀余量值。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要，最佳工况点一般为设计工况点，这一组参数称为工作状态，转换为易于进行插值计算的形式，一般将经用suter所给方法转换后的曲线叫suter曲线。特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H）。水泵的性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近，流量-效率曲线（Q-η），流量-功率曲线（Q-N），简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，为了方便，瑞士工程师suter将水力机械特性曲线通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线可以理解为水泵的特性曲线
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