SuterPump-Suter全特性泵

1)        模型路径

TYThermoFluidSys.Machines.SuterPump

2)        图标设计

Suter全特性泵模型图

3)        功能描述

水泵用于实现机械能到流体动能和势能的转化，用于产生流量或增加液体压力，其旋转部分可由电机或蒸汽轮机推动。

全特性曲线是指一台水泵在各个工况下的特性综合地用一组曲线表示出来，以Suter等人的方法绘制的全特性曲线，被广泛应用于泵站水力过渡过程分析计算中，它的表现形式为WH-X曲线和WB-X曲线。

4)        基本假设

        泵内流体压力，质量分布均匀；

        工作介质为理想气体，流体为绝热流动。

5)        模型接口

接口	变量	范围/单位	数据维度	数据类型	描述
port_a	m_flow	kg/s	[1]	Real	接口流量
	p	bar	[1]	Real	接口压力
	h_outflow	J/kg	[1]	Real	接口比焓
	Xi_outflow	kg/kg	[Medium.nXi]	Real	质量分数
	C_outflow	/	[Medium.nC]	Real	流体属性
port_b	m_flow	kg/s	[1]	Real	接口流量
	p	bar	[1]	Real	接口压力
	h_outflow	J/kg	[1]	Real	接口比焓
	Xi_outflow	kg/kg	[Medium.nXi]	Real	质量分数
	C_outflow	/	[Medium.nC]	Real	流体属性
flange_a	phi	rad	[1]	Real	转角
	N.m	bar	[1]	Real	扭矩

6)        模型参数

tab参数	group参数	参数名称	默认值	单位	参数描述
常规	参数	Medium	StandardWater	/	介质
		rho_r	1	g/cm3	参考密度
	结构参数	L	0.3	m	泵的等效流道长度
		A	0.0003	m2	泵的等效通流面积
额定参数	参数	qvr	38.86e-3	m3/s	泵额定体积流量
		Hr	10655	m	泵额定扬程
		nr	3000	rev/min	泵额定转速
		eta_r	0.7	/	额定效率
初始化	参数	qv_start	0	m3/s	/
		phi_start	0	deg	初始转角
Suter特性插值表	参数	table_beta	/	/	特性插值表，扬程WT
		table_h	/	/	特性插值表，扭矩WH

7)        模型变量

变量类型	变量名称	单位	类型	描述
结果变量	p_limit	bar	Real	/
	ns	/	Real	比转速
	rho	g/cm3	Real	平均密度
	tau_r	N.m	Real	泵额定转矩
	H	m	Real	泵扬程
	qm	kg/s	Real	泵质量流量
	qv	m3/s	Real	/
	dp	bar	Real	泵出入口压差
	P	W	Real	泵输入功率
	n	rev/min	Real	转速
	tau	N.m	Real	泵转矩
	w	rad/s	Real	转速
	eta	1	Real	泵效率
	eta1	/	/	/
	h	1	Real	/
	theta	deg	Real	/
	beta	1	Real	/
	beta_theta	/	/	/
	h_theta	/	/	/

8)        参数设置

1)       该模型除乙二醇水溶液和丙二醇水溶液外，其他流体介质均可适用；

2)       泵的等效通流面积A、参考密度rho_r和泵的等效流道长度L需要设置为正值；

3)       插值表默认数值为ns=261时轴流泵的全特性数据。

9)        模型原理

1)        水泵无量纲数

2)       Suter全特性曲线

横坐标为相对流动角：

纵坐标分别为WH和WB：

3)       比转速

该式中转速n单位为rpm，qv取最佳效率点时的体积流量，m3/s，H取最佳效率点时的扬程，m。根据试验数据可知，ns=25时，为径流泵；ns=147时，为混流泵；ns=261时，为轴流泵。

4)       质量守恒

5)       能量守恒

6)       动量守恒

7)       泵效率

其中：

n	转速		额定工况下转速
Q	流量		额定工况下流量
	扬程		额定工况下扬程
	扭矩		额定工况下扭矩
	无量纲数		进口质量流量
	出口质量流量		进口比焓
	出口比焓		出口压力
	进口压力		泵内工质密度
	体积流量		泵效率
P	泵输入功率	ns	比转速
	角速度		参考密度
L	泵的等效流道长度	A	泵的等效通流面积