【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于水力機(jī)械工程，尤其涉及一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法。
技術(shù)介紹
1、工程中將葉輪直徑超過3m的貫流泵稱為“大型貫流泵”。大型貫流泵在運(yùn)行中存在顯著的重力效應(yīng)，表現(xiàn)為葉輪流道頂部和底部間的靜水壓差與水泵揚(yáng)程相當(dāng)，這極易誘發(fā)空化振蕩現(xiàn)象，表現(xiàn)為葉輪流道頂部存在顯著空化而底部無空化，且空化區(qū)會(huì)隨葉輪旋轉(zhuǎn)而周期性演化。在這種特殊的空化振蕩條件下，轉(zhuǎn)輪室內(nèi)壁會(huì)承受各個(gè)葉片所攜帶空化區(qū)的周期性沖擊，易產(chǎn)生空蝕破壞，影響貫流泵裝置的健康運(yùn)行。因此，對(duì)轉(zhuǎn)輪室進(jìn)行防護(hù)是十分必要的。然而，目前工程中并不清楚在多大的周向范圍內(nèi)進(jìn)行防護(hù)是最合適的，因?yàn)椴煌瑓^(qū)域會(huì)承受不同程度的空化沖擊，如流道頂部應(yīng)重點(diǎn)防護(hù)而流道底部一般無需防護(hù)，而全范圍過度防護(hù)會(huì)帶來很高的經(jīng)濟(jì)成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、(一)要解決的技術(shù)問題
2、本專利技術(shù)旨在解決：對(duì)于葉輪直徑超過3m的大型貫流泵，在重力效應(yīng)誘導(dǎo)的空化振蕩的沖擊下，在多大的周向范圍內(nèi)對(duì)轉(zhuǎn)輪室內(nèi)壁進(jìn)行防護(hù)是最經(jīng)濟(jì)的。
3、(二)技術(shù)方案
4、本專利技術(shù)提供一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，實(shí)現(xiàn)過程包括以下步驟：
5、步驟1：根據(jù)下式給定“生命膨脹曲線”v+，用于表征大型貫流泵空化振蕩條件下空化區(qū)的生長(zhǎng)過程，具體表達(dá)式為：
6、
7、式中，e為自然常數(shù)，x為用于標(biāo)記轉(zhuǎn)輪室周向位置的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)變量，α1為上限值，用于表征所述空化區(qū)生長(zhǎng)過程的最大空化程度
8、步驟2：根據(jù)下式給定“生命萎縮曲線”v-，用于表征大型貫流泵空化振蕩條件下空化區(qū)的潰滅過程，具體表達(dá)式為：
9、
10、式中，e為自然常數(shù)，x為用于標(biāo)記轉(zhuǎn)輪室周向位置的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)變量，α4為上限值，用于表征所述空化區(qū)潰滅過程的最大空化程度，α5為斜率值、α6為里程點(diǎn)，兩者共同決定所述“生命萎縮曲線”的衰減快慢程度；
11、步驟3：令v+等于出生閾值δb，反求得出生節(jié)點(diǎn)為x＝a；令v-等于死亡閾值δd，反求得死亡節(jié)點(diǎn)為x＝b；
12、步驟4：根據(jù)下式計(jì)算鼎盛節(jié)點(diǎn)的值t，即確定了轉(zhuǎn)輪室空化達(dá)到最大破壞能力的周向位置，具體表達(dá)式為：
13、
14、步驟5：令v+等于防護(hù)閾值β，反求得上防護(hù)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記值x＝m，即確定了轉(zhuǎn)輪室空化開始具有破壞能力的周向位置；令v-等于防護(hù)閾值β，反求得下防護(hù)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記值x＝n，即確定了轉(zhuǎn)輪室空化最終失去破壞能力的周向位置；
15、步驟6：建立周向坐標(biāo)系，包括以貫流泵進(jìn)口方向?yàn)榛鶞?zhǔn)定義葉輪的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向，以重力方向?yàn)閰⒄眨瑢⒇灹鞅棉D(zhuǎn)輪室正頂部點(diǎn)定義為θ＝90°位置，將貫流泵轉(zhuǎn)輪室正底部點(diǎn)定義為θ＝270°位置；
16、步驟7：根據(jù)下式分別計(jì)算上防護(hù)節(jié)點(diǎn)的周向坐標(biāo)θ+和下防護(hù)節(jié)點(diǎn)的周向坐標(biāo)θ-，根據(jù)周向坐標(biāo)θ+和周向坐標(biāo)θ-確定轉(zhuǎn)輪室的最佳防護(hù)范圍在周向區(qū)間[θ+，θ-]內(nèi)；
17、
18、對(duì)于本專利技術(shù)提供的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，在步驟1中，所述生命膨脹曲線v+的表達(dá)式中參數(shù)α1、α2、α3的取值分別為：α1＝0.9902，α2＝-44.9196，α3＝1.5461。
19、對(duì)于本專利技術(shù)提供的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，在步驟2中，所述生命萎縮曲線v-的表達(dá)式中參數(shù)α4、α5、α6的取值分別為：α4＝0.9608，α5＝182.5196，α6＝1.9537。
20、對(duì)于本專利技術(shù)提供的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，在步驟3中，所述出生閾值及死亡閾值的取值為δb＝δd＝0.0012。
21、對(duì)于本專利技術(shù)提供的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，在步驟5中，所述防護(hù)閾值β的取值為0.5。
22、(三)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果
23、本專利技術(shù)提出了一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其優(yōu)點(diǎn)在于：首次給定了一種遵循空化振蕩規(guī)律、實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪室經(jīng)濟(jì)防護(hù)的經(jīng)驗(yàn)估算方法，適用于葉輪直徑超過3m的大型貫流泵，可以快速而準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)輪室的最佳周向防護(hù)區(qū)間，既能保證大型貫流泵具備必要的抗空蝕能力，又可避免全范圍過度防護(hù)帶來的額外經(jīng)濟(jì)損失，從而為實(shí)現(xiàn)合理保證大型貫流泵的抗空蝕能力提供技術(shù)指導(dǎo)。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，在步驟1中，所述生命膨脹曲線V+的表達(dá)式中參數(shù)α1、α2、α3的取值分別為：α1＝0.9902，α2＝-44.9196，α3＝1.5461。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，在步驟2中，所述生命萎縮曲線V-的表達(dá)式中參數(shù)α4、α5、α6的取值分別為：α4＝0.9608，α5＝182.5196，α6＝1.9537。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，在步驟3中，所述出生閾值及死亡閾值的取值為δB＝δD＝0.0012。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，在步驟5中，所述防護(hù)閾值β的取值為0.5。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，在步驟1中，所述生命膨脹曲線v+的表達(dá)式中參數(shù)α1、α2、α3的取值分別為：α1＝0.9902，α2＝-44.9196，α3＝1.5461。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型貫流泵空化振蕩條件下轉(zhuǎn)輪室防護(hù)范圍的確定方法，其特征在于，在步驟2中...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王超越，張毅，湯亦平，朱建忠，王昊，王本宏，張文武，姚志峰，肖若富，王福軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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