拟合推导清水离心泵能效的计算公式

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年6期   作者:杨玮玮
[导读] 详细研究了清水离心泵的主要性能参数
        杨玮玮
        新疆化工设计研究院有限责任公司, 新疆 乌鲁木齐 830010
        摘要:详细研究了清水离心泵的主要性能参数,分析了清水离心泵内各种损失,经过多种模型拟合对比,提出了单级单吸清水离心泵以及单级多吸清水离心泵的计算公式。提出的公式计算结果与查图所得基本吻合。
关键词:离心泵;效能计算;公式;计算精度;曲线拟合
一、泵内各种损失和泵的效率
        离心泵效率是泵功能重要参数之一,也是判断泵装置节能唯一的标准参数。
        每个出厂的离心泵铭牌上都列有转速n、流量Q、压头(或称为扬程)H、轴功率N,效率η,这些就是离心泵的主要性能参数。在一定的转速n下,离心泵的流量Q是可以调节的,其他性能参数H、N、η等随Q而改变。
        根据泵的压头H和流量Q按式Ne=HQρg算出的功率是泵所输出的功率,称为泵的有效功率。而外界通过泵轴输入给泵的功率则称为轴功率,用N表示。N大于Ne,这是由于输入的功率有一部分在泵内损耗,泵的效率η=Ne/N即反映泵对外加能量的利用程度。
二、计算结果与比较
ns=120~210单级清水离心水泵效率的计算
        查看《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB19762-2005 图1曲线,选取若干点,分别以“对数模型”、“指数模型”、“线性模型”、“多项式模型”、“幂数模型”五种模型进行拟合对比。


        将上表中数据绘图,下图中横坐标X轴为流量Q,纵坐标Y轴为效率η。


        对比以上5种模型,对数模型相关系数R2=0.9154,指数模型R2=0.3905,线性模型R2=0.4498,多项式模型R2=0.5303,幂数模型R2=0.8742。得到相关系数R2在对数模型中最接近1,拟合程度最高,故采用对数模型拟合效率曲线。
三、拟合曲线计算公式及误差分析
        ns=120~210单级清水离心水泵效率的计算
读出图1多个点,逐段拟合曲线方程。























                  【注】以上相关系数R2也称为拟合优度或者残差。
        经过拟合曲线公式,计算清水离心泵的效率,合理的调节泵的常规参数,优化泵效率,达到节能效果。
四、结论
        笔者对清水离心泵的数据进行回归分析和研究,提出了效率计算的公式,对各个计算公式的计算误差进行比较,笔者提出的效率公式的平均相对误差及波动范围都较优,在清水离心泵设计和研究中具有一定的实际使用价值。
参考文献
[1]GB19762-2005《清水离心泵能效限定值及节能评价值》
[2]何希杰  杨启奎,《离心泵各种效率不同公式精度的比较》

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