摘要： 為了研究同一比轉(zhuǎn)數(shù)軸流泵在工程中應(yīng)用的適應(yīng)性，依托淮河入海水道二期工程宋潮站的設(shè)計參數(shù)，采用了等流量加大揚程的選型方法初步選型，基于同一比轉(zhuǎn)數(shù)軸流泵（TJ04-ZL-11，ZM60A）分別進行裝置模型試驗研究，對比分析了泵裝置的能量、空化、飛逸等方面性能.結(jié)果表明，TJ04-ZL-11水力模型泵裝置在葉片角度為0°、泵裝置設(shè)計揚程為4.61 m時，效率為73.04%；在泵裝置最高揚程為8.42 m時，效率為66.17%.ZM60A水力模型泵裝置在葉片角度為0°、設(shè)計揚程為4.61 m時，效率為73.96%；在泵裝置最高揚程8.42 m時，效率為71.14%.空化試驗結(jié)果表明，ZM60A水力模型空化性能要比TJ04-ZL-11號水力模型空化性能更好.ZM60A水力模型飛逸特性與TJ04-ZL-11號水力模型飛逸特性相比差別不大.同一比轉(zhuǎn)數(shù)的軸流泵在性能方面仍存在差異，在寬揚程運行范圍的工程應(yīng)用中需要兼顧空化、飛逸等多方面性能進行選型.研究結(jié)果對類似工程的水泵選型具有一定的參考價值.

關(guān)鍵詞： 軸流泵；立式泵裝置；比轉(zhuǎn)數(shù)；模型試驗；水泵選型；飛逸特性

中圖分類號： S277.9; TH311 文獻標(biāo)志碼： A 文章編號： 1674-8530（2024）12-1221-08

DOI：10.3969/j.issn.1674-8530.24.0099

韓逸，徐鵬飛，郭瑞，等. 相同比轉(zhuǎn)數(shù)軸流泵裝置試驗對比及選型應(yīng)用[J]. 排灌機械工程學(xué)報，2024，42（12）：1221-1228，1248.

HAN Yi， XU Pengfei， GUO Rui， et al. Experimental comparison and selection application of axial-flow pump devices with same specific speed[J]. Journal of drainage and irrigation machinery engineering （JDIME）， 2024， 42（12）： 1221-1228，1248. （in Chinese）

Experimental comparison and selection application of axial-flowpump devices with same specific speed

HAN Yi¹， XU Pengfei²， GUO Rui²， CHAI Yao¹， CHEN Yiyu¹， XUE Muzi¹， SHI Lijian^1*

（1. College of Hydraulic Science and Engineering， Yangzhou University， Yangzhou， Jiangsu 225009， China; 2." Huai′an Water Conservancy Survey and Design Institute Co.， Ltd.， Huai′an， Jiangsu 223001， China）

Abstract： In order to study the adaptability of axial-flow pumps with the same specific speed in engineering applications， supported by the design parameters of the Songchao Station of the Huaihe River Estuary Waterway Phase Ⅱ Project， the preliminary pump selection method of equal flow rate and head increase was adopted to carry out the device model test based on the axial-flow pumps （TJ04-ZL-11， ZM60A） with the same specific speed， respectively. The performance of the pumping device in terms of energy， cavitation， and runaway was compared and analyzed. The results show that when the blade placement angle of the TJ04-ZL-11 hydraulic model is 0° and the pumping device head is 4.61 m， the efficiency of the pumping device is 73.04%. When the maximum head is 8.42 m， the efficiency of the pumping device is 66.17%. When the blade placement angle of the ZM60A hydraulic model is 0° and the pumping device head is 4.61 m， the efficiency of the pumping device is 73.96%， and when the maximum head is 8.42 m， the efficiency of the pumping device is 71.14%. Cavitation test results show that the ZM60A hydraulic model cavitation performance is better than the TJ04-ZL-11 hydraulic model cavitation performance. There is little difference in the runaway performance of the ZM60A hydraulic model and the TJ04-ZL-11 hydraulic model. Axial-flow pumps with the same speci-fic speed still have differences in performance， so it is important to consider various aspects of perfor-mance such as cavitation and runaway when selecting axial-flow pumps for engineering applications. This research has certain reference value for water pump selection in similar projects.

Key words： axial-flow pump;vertical pumping device;specific speed;model test;pump selection;runaway performance

軸流泵是依靠旋轉(zhuǎn)葉輪的葉片對液體產(chǎn)生作用力，使液體沿軸線方向輸送的泵，作為葉片泵的主要類型之一，由于其流量大、揚程低、運行穩(wěn)定、可靠性高等特點，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、引水調(diào)水、城市防洪排澇等工程^[1-2].軸流泵水力模型的選取需要滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的供排水要求，同時在運行中應(yīng)有較高的效率、良好的空化性能等^[3-4].

對于大中型泵站通常采用模型試驗方法獲得泵裝置可靠的性能試驗結(jié)果.JIAO等^[5]針對大型低揚程的水泵選型問題進行模型試驗與數(shù)值模擬，對全貫流泵和軸流泵進行對比分析.HARISANKAR等^[6]通過試驗對某地運行的軸流泵的水力性能進行了評估.吉冬濤等^[7]對比分析了4個軸流泵及其對應(yīng)泵裝置的模型試驗結(jié)果，認(rèn)為低揚程泵站水泵選型過程中，若考慮泵站最高揚程時應(yīng)將軸流泵第一馬鞍區(qū)鞍底揚程作為控制揚程.AL-OBAIDI^[8]對不同葉片數(shù)葉輪與導(dǎo)葉的軸流泵進行了分析研究，并采用模型試驗進行驗證.許哲等^[9]研究了原型與模型泵裝置的壓力脈動相似變換關(guān)系，并用數(shù)值模擬與模型試驗方法進行驗證.張合朋等^[10]將劉老澗泵站泵裝置模型試驗數(shù)據(jù)與機組現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行了對比分析.學(xué)者們通過模型試驗對不同的軸流泵性能進行了對比分析，并得到模型與原型裝置之間的聯(lián)系，為軸流泵站選型提供了指導(dǎo).

為了研究軸流泵的性能特點，TONG等^[11]對不同轉(zhuǎn)速的軸流泵進行數(shù)值模擬，并用模型試驗進行了驗證.KIM等^[12]對不同導(dǎo)葉進口角度的潛水軸流泵進行數(shù)值模擬與模型試驗，研究導(dǎo)葉入口角度對軸流泵水力性能的影響.劉雨夕等^[13]通過數(shù)值模擬對出水彎管進行優(yōu)化設(shè)計，并用模型試驗驗證計算可靠性.采用數(shù)值模擬方法研究軸流泵并進行相應(yīng)的模型試驗驗證其結(jié)果，直觀高效地對軸流泵進行了內(nèi)流特性分析.

ZHANG等^[14]對軸流泵進行極端工況下的模型試驗，揭示了軸流泵包括泵工況、渦輪工況、制動工況和各種極端工況的全工況流體力學(xué)特性.ZHANG等^[15]通過試驗對軸流泵葉輪與導(dǎo)葉之間流場進行測量分析，獲得不同流速下相同位置的泵內(nèi)流場分布.ZHARKOVSKII等^[16]對3種不同流速下運行的軸流泵進行模型試驗，分析確定了軸流泵無侵蝕時的臨界空化余量與泵揚程降低3%時的臨界空化余量之間的比值.這些研究對不同運行工況下的軸流泵進行性能試驗分析，獲得了可靠的試驗結(jié)果.

現(xiàn)有研究中通過模型試驗方法對同一比轉(zhuǎn)數(shù)的軸流泵裝置進行對比分析的較少，尤其是寬揚程變幅的軸流泵站，需要根據(jù)其揚程特點進行合理選型.對滿足要求的不同水力模型進行模型試驗，充分比較其各方面性能，對軸流泵站高效、安全、穩(wěn)定運行具有重要意義.

1 宋潮站水泵選型分析

1.1 實際工程概況

在入海水道二期工程中，宋潮站安裝葉輪直徑D為1.45 m的立式軸流泵4臺套，轉(zhuǎn)速n為295.0 r/min，單機設(shè)計流量為8.0 m³/s.宋潮站采用肘形進水流道和平直管出水流道的泵裝置形式.統(tǒng)計江蘇省附近的淮安一站、江都一站等大中型泵站特征揚程，得到如圖1所示結(jié)果.圖中，Hmax為最高揚程，Hd為設(shè)計揚程.由圖1可知，這些泵站的最高運行揚程與設(shè)計揚程比值平均值為1.29.

表1為宋潮站水位組合，表中，Lin為進水側(cè)水位，Lo為出水側(cè)水位，Hj為宋潮站凈揚程，Hmin為最低揚程，δ為宋潮站特征揚程Hc與設(shè)計揚程的比值.由表1可知，宋潮站最高揚程與設(shè)計揚程比值達到了1.83，屬于寬揚程變幅泵站.這就要求宋潮站在水泵選型及性能分析時需著重關(guān)注水泵運行揚程變幅范圍.

1.2 水力模型選型

在以前的泵站選型時，通常著重關(guān)注泵站的設(shè)計揚程.對于寬揚程變幅的宋潮站，為了在最高揚程下能安全穩(wěn)定運行，此次選型考慮了水泵在最高揚程下的性能.根據(jù)nD值相等原則確定模型葉輪轉(zhuǎn)速n為1 426 r/min，根據(jù)水泵相似定律得到機組設(shè)計流量Qd為342 L/s.由于宋潮站運行揚程變幅大，管路損失h′f難以估算，考慮運行安全穩(wěn)定性，在水力模型初步比選時，考慮了泵裝置最高揚程與設(shè)計揚程存在15%的管路損失，并采用等流量加大揚程的選型方法，泵段揚程計算結(jié)果見表2.

根據(jù)宋潮站揚程運行范圍寬的特點，在天津同臺測試結(jié)果及現(xiàn)有優(yōu)秀水力模型中，優(yōu)選得到TJ04-ZL-11號水力模型.TJ04-ZL-11軸流泵水力模型設(shè)計參數(shù)：葉輪輪轂比為0.467，葉尖葉柵稠密度為0.86，葉根葉柵稠密度為1.03，輪緣翼型安放角為16.48°，輪轂翼型安放角為43.3°；采用配套的TJ04-ZL-11導(dǎo)葉.由于TJ04-ZL-11水力模型在宋潮站最高揚程下運行余量小，為進一步增大軸流泵的揚程運行范圍，對TJ04-ZL-11號模型的葉輪進行優(yōu)化設(shè)計，得到ZM60A軸流泵葉輪，其設(shè)計參數(shù)：葉輪輪轂比為0.433 3，葉尖葉柵稠密度為0.84，葉根葉柵稠密度為1.25，輪緣翼型安放角為17.936°，輪轂翼型安放角為51°，并設(shè)計配套的ZM60A導(dǎo)葉.宋潮站水泵選型結(jié)果見表3，表中Hηmax為最高效率點揚程；Qηmax為最高效率點流量；ns為比轉(zhuǎn)數(shù)；αf為初選葉片安放角.

這2個水力模型的泵段模型試驗得到綜合性能曲線如圖2所示.圖中，H為揚程，Q為流量.

圖2中所示紅色標(biāo)記表示宋潮站水泵選型時泵段設(shè)計揚程與設(shè)計流量對應(yīng)運行工況點以及選定水泵葉片安放角下泵段最高揚程對應(yīng)的運行工況點.由圖可知，TJ04-ZL-11與ZM60A泵段最高效率分別出現(xiàn)在0°和2°葉片安放角，由此算得最高效率點比轉(zhuǎn)數(shù)均在750左右，nD值均為428，可以認(rèn)為這2個水力模型名義比轉(zhuǎn)數(shù)相同.另外，還可以看出，2個水力模型泵段在設(shè)計工況有較好的水力性能和空化性能.將泵段最高效率下降5%所對應(yīng)的流量工況范圍稱為高效區(qū)，則TJ04-ZL-11和ZM60A模型的高效區(qū)分別為效率大于79.3%和80.8%對應(yīng)的流量工況范圍.由于宋潮站的寬揚程變幅特性，為了兼顧宋潮站的最高運行揚程，2個水力模型的最高效率點均處于設(shè)計工況點之上，但設(shè)計工況仍在泵段高效區(qū)內(nèi).

2 泵裝置模型試驗

初步選型的2個軸流泵水力模型均能滿足宋潮站的運行要求，但由于初步選型時流道損失是預(yù)估的，且等流量加大揚程選型方法也會存在一定的偏差，因此，下文將對優(yōu)選的同一比轉(zhuǎn)數(shù)的2個水力模型進行泵裝置模型試驗對比，以確定同一比轉(zhuǎn)數(shù)的軸流泵水力模型在能量、空化、飛逸特性等方面在實際工程應(yīng)用中的具體差別.

2.1 模型試驗裝置

宋潮站泵裝置模型試驗在高精度水力機械試驗臺上進行.試驗臺為立式封閉循環(huán)系統(tǒng)，總長度為60.0 m，整個系統(tǒng)水體積為50 m3，高精度水力機械試驗臺如圖3所示.試驗測量系統(tǒng)主要儀器設(shè)備見表4.

宋潮站采用肘形進水流道和平直管出水流道的泵裝置結(jié)構(gòu)形式，宋潮站泵裝置模型如圖4所示.2個軸流泵葉輪葉片數(shù)均為4片，導(dǎo)葉均為7片，輪緣間隙均為0.15 mm，泵裝置模型比例尺為1∶4.833，試驗轉(zhuǎn)速為nm=1 426 r/min.泵裝置葉輪室開透明觀察窗，用于觀察水泵運行過程中的水流和空化情況.葉輪、導(dǎo)葉模型如圖5所示.泵裝置模型的進、出水流道采用鋼板焊接制作.

2.2 主要參數(shù)測量與試驗方法

根據(jù)《水泵模型及裝置模型驗收試驗規(guī)程》（SL140—2006），本次模型試驗測量了模型泵裝置的轉(zhuǎn)速n、流量Q、揚程H、軸功率P、效率η，測試誤差滿足精度要求.如圖3所示，分別于泵裝置進口水箱與出口壓力水箱中設(shè)置測壓點，選取斷面1-1，2-2分別為進、出口測壓斷面，經(jīng)穩(wěn)壓后接差壓變送器.泵裝置揚程由下式計算：

H=p2ρg-p1ρg+z2-z1+v222g-v212g，（1）

式中：p為斷面壓力，Pa；ρ為水體密度， kg/m3；g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?m/s2；z為斷面位置水頭，m；v為斷面流速，m/s；其中，下標(biāo)“1”，“2”分別為進、出水箱測壓斷面；p2ρg-p1ρg+z2-z1由差壓變送器直接測得，kPa；v222g-v212g近似為0.

水泵裝置模型效率為扣除機械損失轉(zhuǎn)矩后的數(shù)值，計算式為

η=ρgQHP×100%.（2）

由空化特性試驗測得不同系統(tǒng)壓力下的泵裝置有效空化余量值，即

NPSHav=pavρg+h+v ²2g－pvρg，（3）

式中：pav為進水箱測壓斷面的絕對壓強， Pa；h為進水箱測壓斷面相對于軸流泵葉輪中心的水頭差， m；v為進水箱測壓斷面平均流速， m/s；pv為試驗水溫下水的飽和蒸汽壓強，Pa.

由飛逸特性試驗測得模型泵裝置單位飛逸轉(zhuǎn)速，原型泵不同水頭下的實際飛逸轉(zhuǎn)速可由下式確定

n1，R=n′1，RHPDP，（4）

式中：n1，R為原型泵的實際飛逸轉(zhuǎn)速， r/min；n′1，R為單位轉(zhuǎn)速，r/min；DP為原型泵葉輪直徑， m；HP為原型泵工作點的揚程，m.

3 試驗結(jié)果對比分析

3.1 泵裝置能量性能對比

泵裝置模型試驗測試了TJ04-ZL-11水力模型5個葉片安放角度（-2°，0°，2°，4°，6°）與ZM60A水力模型5個葉片安放角度（-4°，-2°，0°，2°，4°），能量性能測試按原模型等效率相似換算原則進行，泵裝置模型綜合性能曲線如圖6所示.TJ04-ZL-11與ZM60A泵裝置模型均在葉片角度為0°時取得最高效率，其試驗結(jié)果如表5所示.圖6中紅色標(biāo)注表示在泵裝置各個角度下，宋潮站設(shè)計運行揚程與最高運行揚程對應(yīng)的流量工況.紅圈表示泵裝置能實現(xiàn)的最高運行揚程.試驗結(jié)果表明，TJ04-ZL-11與ZM60A泵裝置模型在葉片角度為0°時的能量特性能滿足宋潮站寬揚程變幅的運行要求.

取出2個泵裝置0°葉片安放角下的能量性能曲線見圖7.由圖7可知，ZM60A與TJ04-ZL-11水力模型泵裝置的能量特性曲線的線形相近且變化趨勢相同.小流量工況下，2個水力模型泵裝置的流量效率曲線高度重合，ZM60A水力模型泵裝置的揚程比TJ04-ZL-11水力模型泵裝置的揚程高，這可能是因為ZM60A葉輪葉片安放角比TJ04-ZL-11的大.

圖8為軸流泵葉輪進口速度圖.圖中，v為水流質(zhì)點的絕對速度，可以分解為2個相互垂直的分速度：圓周分速vu和軸面分速vm; u為水流質(zhì)點的圓周速度；w為水流質(zhì)點的相對速度；以上變量的單位均為m/s.此圖中下標(biāo)“1”表示軸流泵葉片進口，下標(biāo)“2”表示葉片出口.藍色表示TJ-ZL-11號葉輪，紅色表示ZM60A號葉輪.

由圖8可知，ZM60A與TJ04-ZL-11的試驗轉(zhuǎn)速相同，故出口圓周速度u2相同，葉輪出口處考慮葉片厚度的排擠系數(shù)相同，則葉輪出口處ZM60A的軸面速度v′m2小于TJ04-ZL-11的軸面速度vm2，由軸流泵葉輪出口速度三角形可得ZM60A的圓周分速度v′u2大于TJ04-ZL-11的圓周分速度vu2，通常假定軸流泵進口水流無旋，因此非設(shè)計工況下，ZM60A模型泵裝置揚程更大.這2個比轉(zhuǎn)數(shù)相同的水力模型均能滿足宋潮站運行工況的要求，但TJ04-ZL-11模型最大運行揚程為8.90 m，ZM60A模型最大運行揚程可達到9.38 m，ZM60A泵裝置模型的揚程變幅更寬，更加適應(yīng)宋潮站對寬揚程變幅范圍的要求，且ZM60A的運行高效區(qū)更寬.

為了探究這2個同一比轉(zhuǎn)數(shù)的水力模型對出水流道水力損失的影響，進行能量性能試驗的同時，在平直管出水流道的進、出口斷面分別設(shè)置測壓點3-3和2-2如圖3所示，經(jīng)穩(wěn)壓后接EJA110A型差壓變送器（100 kPa）進行差壓測試，以測量流道的進、出口斷面壓力差.根據(jù)伯努利能量方程引入水力損失Δh概念，其計算公式為

Δh=z3+p3ρg-z2+p2ρg+v 23-v 222g=

Δpρg+v 232g－v 222g，（5）

式中：Δp通過EJA110A型差壓變送器（100 kPa）測得，kPa；v3為出水流道進口平均流速，m/s；v2為出水流道出口平均流速，m/s；下標(biāo)“3”，“2”分別表示出水流道進、出口斷面.

將出水流道近似模擬成圓形漸擴管，圓形漸擴管分為直管段與漸擴段，如圖9所示，計算時忽略水體自身發(fā)生撞擊、擠壓等損失與葉輪對水體的做功，通過水力學(xué)原理對近似模擬的出水圓管的局部水力損失與沿程水力損失進行計算，其計算公式為

hw=∑hf+∑hj=（v4－v5）22g+（v5－v2）22g+

λldvo2g，（6）

式中：∑hf為各部件沿程水力損失的和，m；∑hj為各部件局部水力損失的和，m；v4，v5分別為漸擴段進、出口流速，m/s；λ為鋼管沿程阻力系數(shù)，取0.02；l為出口管道長度，m；d為出口管道平均直徑，m；vo為出口管道平均流速，m/s.

由此得到模型泵裝置出水流道水力損失隨流量變化曲線與近似模擬的出水圓管水力損失隨著流量變化的曲線，見圖10.

試驗結(jié)果表明，具有同一比轉(zhuǎn)數(shù)的2個水力模型裝置的出水流道水力損失均隨著流量的增大而增大，整體變化趨勢與近似模擬的出水圓管水力損失相似，這說明經(jīng)過導(dǎo)葉的整流后，主導(dǎo)對泵裝置出水流道水力損失影響的是出水流道中水流克服黏性阻力造成的水力損失.設(shè)計流量工況附近，ZM60A泵裝置模型的出水流道水力損失隨流量變化曲線與近似模擬的出水圓管水力損失曲線高度吻合，大流量工況下，ZM60A泵裝置模型的出水流道水力損失比近似模擬的出水圓管水力損失大，可能是因為ZM60A水力模型流出的水流圓周分速度更大，水流流速對出水流道內(nèi)流特性影響增大，出水流道內(nèi)容易產(chǎn)生水體碰撞與旋渦.在小流量與設(shè)計流量工況附近時，TJ04-ZL-11泵裝置模型的出水流道水力損失比ZM60A泵裝置模型的出水流道水力損失大，最大差值為0.07 m，ZM60A泵裝置的出水流道水力損失隨著流量變化的斜率整體比TJ04-ZL-11的要大，進而出水流道水力損失對泵裝置整體揚程的影響更大，因此ZM60A水力模型更能滿足宋潮站寬揚程變幅范圍的要求.

3.2 泵裝置空化特性對比

當(dāng)水泵葉片局部區(qū)域的絕對壓力小于當(dāng)時運行溫度下的汽化壓力時，葉輪內(nèi)會出現(xiàn)空化現(xiàn)象，水泵發(fā)生空化時會產(chǎn)生振動和噪聲，并使得水泵模型裝置的流量、揚程、效率下降，嚴(yán)重時甚至可能導(dǎo)致葉片的侵蝕.長期運行下，空化現(xiàn)象會對水泵產(chǎn)生損壞，因此對于泵站選型，可以通過對水力模型進行空化試驗，選擇空化性能更好的水力模型.2個水力模型裝置在0°葉片安放角下的臨界空化余量NPSH曲線如圖11所示.

試驗結(jié)果表明，2個水泵模型裝置的臨界空化余量值呈現(xiàn)隨揚程增加先減小后增大的趨勢，水泵裝置的最小空化余量值小于6.00 m，表明水泵裝置空化性能良好.在各個揚程工況下，ZM60A泵裝置模型的臨界空化余量比TJ04-ZL-11的小，整體空化性能更好，這可能是因為ZM60A與TJ04-ZL-11的輪轂比分別為0.433與0.467，在相同流量下，ZM60A葉輪進口的過流面積更大，流速小，因而空化性能更好.當(dāng)模型泵裝置在宋潮站的設(shè)計揚程（4.61 m）工況運行時，TJ04-ZL-11的臨界空化余量為6.06 m，ZM60A的臨界空化余量為5.82 m；當(dāng)模型泵裝置在宋潮站的最高揚程（8.42 m）工況運行時，TJ04-ZL-11的臨界空化余量為7.89 m，ZM60A的臨界空化余量為6.97 m.TJ04-ZL-11比ZM60A的臨界空化值大0.92 m，這說明ZM60A在高揚程工況下能更加安全穩(wěn)定運行，符合宋潮站寬揚程變幅運行范圍的要求.ZM60A與TJ04-ZL-11這2個水力模型雖然比轉(zhuǎn)數(shù)與nD值相同，但由于其葉輪設(shè)計參數(shù)不同，因此在空化性能上有所差別.

3.3 泵裝置飛逸特性分析

當(dāng)泵裝置發(fā)生飛逸事故，飛逸轉(zhuǎn)速超過機組允許的最大轉(zhuǎn)速時，可能會產(chǎn)生強烈振動，影響機組安全運行.本次試驗測試了2個模型在葉輪不同葉片安放角下泵裝置的飛逸轉(zhuǎn)速，不同葉片安放角下的最大揚程時原型飛逸轉(zhuǎn)速n1，R如圖12與表6所示.表中，nd為電動機額定轉(zhuǎn)速.

試驗結(jié)果表明，水泵原型飛逸轉(zhuǎn)速隨著葉片安放角增大而減小，考慮最不利情況，按最高揚程計算原型泵裝置飛逸轉(zhuǎn)速為電動機額定轉(zhuǎn)速的1.56～1.80倍.TJ04-ZL-11泵裝置模型在0°葉片安放角時單位飛逸轉(zhuǎn)速為256.64 r/min，在最高揚程（8.42 m）工況下，事故停機飛逸轉(zhuǎn)速可達513.58 r/min，為額定轉(zhuǎn)速的1.74倍， ZM60A泵裝置模型在0°葉片安放角時單位飛逸轉(zhuǎn)速為258.18 r/min，在最高揚程工況下，事故停機飛逸轉(zhuǎn)速可達516.88 r/min，為額定轉(zhuǎn)速的1.75倍.2個水力模型比轉(zhuǎn)數(shù)與nD值相同，其原型泵裝置飛逸轉(zhuǎn)速區(qū)別不大.

4 結(jié) 論

1） TJ04-ZL-11與ZM60A這2個水力模型的比轉(zhuǎn)數(shù)與nD值相同，均能滿足宋潮站寬揚程變幅運行范圍的要求； TJ04-ZL-11與ZM60A泵裝置模型最高安全穩(wěn)定運行揚程分別為8.90 m和9.38 m，與設(shè)計揚程的比值分別為1.93和2.03，均大于宋潮站本身最高揚程與設(shè)計揚程的比值1.83，ZM60A泵裝置模型在設(shè)計揚程下的效率高于TJ04-ZL-11模型.設(shè)計流量工況附近，TJ04-ZL-11泵裝置模型的出水流道水力損失比ZM60A的大，最大差值為0.07 m，且ZM60A泵裝置的出水流道水力損失隨著流量變化的斜率整體比TJ04-ZL-11的要大，ZM60A號水力模型更能滿足宋潮站寬揚程變幅范圍的要求.

2） 在宋潮站的設(shè)計揚程下2個水力模型臨界空化值分別為6.06 m和5.82 m，均小于6.10 m，最高運行揚程下，ZM60A水力模型的臨界空化值比TJ04-ZL-11的小0.92 m，更能符合宋潮站最高運行揚程下安全穩(wěn)定運行的要求.

3） ZM60A水力模型飛逸特性與TJ04-ZL-11號水力模型飛逸特性相比差別不大.ZM60A號水力模型更適用于宋潮站，能滿足其對寬揚程運行范圍的要求.

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（責(zé)任編輯 盛杰）