Page 93 - 2022年第53卷第2期
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水泵外特性测试包括扬程、功率和效率，计算公式分别如式（2）、（3）和（4）所示。
Δp v 2 - v 2
H = + out in + ΔH （2）
ρg 2g
P = 2πn M 60 （3）
d
η = ρgQH P （4）
式中：H 为扬程，m；Δp为进出口压差，Pa；v 和 v 为进口出口流速，m·s ；ΔH 为高度差，m；ρ
-1
in out
为流体密度，kg·m ；g 为重力加速度，m·s ；P 为功率，W；M 为扭矩，N·m；η为效率；Q 为流
-2
-3
3
-1
量， m·s 。
对压力脉动进行无量纲化，计算公式如下所示：
p - p ˉ
C = i （5）
0.5ρU
p 2
2
-1
式中：C 为压力脉动系数； p 为瞬态压力，Pa； p ˉ为平均压力，Pa；U 为叶轮出口边圆周速度，m·s 。
p i 2
本文基于压力系数时域信号的 95%置信区间计算压力脉动峰峰值。
3 实验结果与讨论
3.1 基础泵实验结果 基础泵外特性实验结果如图 5 所示，最高效率 89.47%，最优流量为 0.243 m·s ，
3
-1
实测比转速为 244。本文中将效率大于 88%的流量区域定义为高效区。对于基础泵，高效区 A 约为
0.88 ~ 1.09 倍最优流量。图 6 为不同流量下的压力脉动时域峰峰值。图中相对流量为测试流量与最优
流量的比值。实验结果表明，运行流量工况对压力脉动影响显著，在设计流量下压力脉动峰峰值最
低，偏离设计流量时压力脉动峰峰值逐渐增大。无叶区内压力脉动峰峰值普遍大于肘型进水流道和环
形压水室，但在无叶区内未发现测点对压力脉动峰峰值有明显的影响。设计流量下，V1 测点的压力脉
动峰峰值分别是 S1 和 P1 测点 3.7 倍和 1.9 倍。无叶区内（V1）不同流量下的压力脉动的频率特性如图 7 所
图 5 基础泵外特性 图 6 基础泵压力脉动特性
叶频
压力脉动系数 C p 0.008 1.3
0.012
0.004
0
1 1.1 1.2
4 1 相对流量 Q r
7
10 0.9
14 0.8
相对频率 f r
图 7 基础泵无叶区内频谱图（V1 测点）
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