南水北调工程导叶式混流泵同台测试试验报告.doc

南水北调工程导叶式混流泵同台测试试验报告.doc

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项目编号:

2010C-211

南水北调工程导叶式混流泵模型

同台测试试验报告

中水北方勘测设计研究有限责任公司

科学技术研究院

2011年5月

批准：

杨天生

审查：

闵京声

校核：

何成连

编写：

张弋扬姜海峰

项目负责人：

何成连

项目参加人：

张智彬张弋扬姜海峰蒋玉华贾瑞旗

技术顾问：

由彩堂顾四行

目录

1.前言 1

2.试验条件及试验台介绍 1

2.1.试验台概况 1

2.2.试验台系统组成 2

2.2.1水力循环系统 2

2.2.2动力及控制系统 3

2.2.3数据采集与计算机测量分析系统 3

2.2.4计算机控制系统 3

3.测量方法及测量精度 4

3.1流量 4

3.2扬程 4

3.3进水箱真空度 4

3.4转矩、转速（轴功率） 5

3.5其他参数 5

4.试验台测量仪器、仪表标定 6

4.1扬程传感器 6

4.2电磁流量计 6

4.3扭矩仪 6

5．模型试验主要测试内容及测试方法 7

5.1模型效率试验 7

5.2空化试验 8

5.3飞逸试验 8

6.测量不确定度分析 9

6.1随机不确定度 9

6.2系统不确定度 10

6.2.1扬程测量不确定度EH 10

6.2.2转矩转速测量不确定度ET 11

6.2.3流量测量不确定度EQ 11

6.3效率试验综合不确定度 11

7.水泵模型 11

7.1转轮设计特征参数 11

7.3模型试验条件 12

7.4模型的接收与安装 12

7.4.1水泵模型的接收 12

7.4.2水泵装置模型的安装 12

8.模型试验结果 13

8.1TJ2011-HL-01模型试验结果 13

8.2TJ2011-HL-02模型试验结果 15

8.3TJ2011-HL-03模型试验结果 18

8.4TJ2011-HL-04模型试验结果 20

8.5TJ2011-HL-05模型试验结果 23

8.6TJ2011-HL-06模型试验结果 25

8.7TJ2011-HL-07模型试验结果 28

8.8TJ2011-HL-08模型试验结果 31

8.9模型变间隙试验结果 34

8.10模型泵段全流道阻力损失试验结果 37

附件I综合特性曲线 38

附件II空化试验曲线 46

附件Ⅲ测试数据表 88

附件Ⅳ试验台资质、检定证书及测试记录 96

附件Ⅴ验收资料 107

符号说明

符号

单位

定义

A

m2

面积

D

m

直径

f

Hz

频率

fn

Hz

转频

fQ

Hz

流量频率

Tm

N.m

转矩

Tf

N.m

摩擦力拒

g

m/s2

重力加速度

h

m

压力水头

hamb

m

大气压力

hva

m

汽化压力水头

H

m

扬程、水头

n

r/min

转速

n11

r/min

单位转速

Pamb

Pa

绝对压强

Pva

Pa

汽化压强

Q

l/s

流量

Q11

l/s

单位流量

ρ

kg/m3

水密度

η

%

效率

NPSH

m

空化余量

NPSHC

m

临界空化余量

σ

空化系数

σc

临界空化系数

ω

Rad/s

角速度

1.前言

受南水北调工程建设监管中心的委托，中水北方勘测设计研究有限责任公司在水力机械通用试验台上，对TJ2011-HL-01（1000#转轮+4#导叶）、TJ2011-HL-02（1000#转轮+2#导叶）、TJ2011-HL-03（211#转轮+2#导叶）、TJ2011-HL-04（500#转轮（3叶片）+500#导叶）、TJ2011-HL-05（500#转轮（4叶片）+500#导叶）、TJ2011-HL-06（400#转轮+350#导叶）、TJ2011-HL-07（450#转轮+350#导叶）、TJ2011-HL-08（350#转轮+350#导叶）模型进行了水力性能试验。

根据合同要求，对每个模型分别进行了5个叶片角度的效率、空化、飞逸及变间隙泵段全流道阻力损失等试验。

其中，TJ2011-HL-02（1000#转轮+2#导叶）和TJ2011-HL-05（500#转轮（4叶片）+500#导叶）模型已分别应用到南水北调工程洪泽泵站和睢宁二站的装置模型试验，并被工程采用（验收资料见附件Ⅴ）。

附件I综合特性曲线

46

附件Ⅲ测试数据表

附件Ⅴ验收资料

南水北调工程导叶式混流泵同台测试

技术验收会会议纪要

2011年5月25日，国务院南水北调工程建设委员会专家委员会在天津主持召开了南水北调工程导叶式混流泵同台测试技术验收会。

参加会议的有专家委委员和特邀专家（名单附后），以及南水北调工程建设监管中心、中水北方勘测设计研究有限责任公司等单位的代表。

会议听取了中水北方勘测设计研究有限责任公司的工作汇报，与会专家和代表考察了中水北方勘测设计研究有限责任公司试验台，并对南水北调工程导叶式混流泵同台测试试验报告进行了审查，主要验收意见如下：

1．试验承担单位提供验收的资料齐全、内容翔实，满足技术验收要求。

2．试验在中水北方公司水力模型通用试验台上进行。

该试验台通过了水利部组织的鉴定，综合误差优于±0.3%。

试验方法符合水利部行业标准《水泵模型及装置模型验收试验规程》（SL140-2006）的规定，试验使用的测试设备在检定有效期内，试验台运行稳定，重复性好，试验结果可信。

3.根据合同要求，承担单位进行了八个混流泵模型（编号：

TJ2011-HL-01～TJ2011-HL-08）的能量、空化、飞逸特性等性能测试，其结果将为南水北调等工程的应用提供可靠的技术数据。

专家组同意通过技术验收。

技术验收专家组组长：

2011年5月25日