[發明專利]一種井用多級潛水泵揚程及流量的計算方法

在審

• 申請號: 202010864111.2
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111966956A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 孫雪峰;孫春峰;呂旺
• 申請（專利權）人: 河北省水資源研究與水利技術試驗推廣中心
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;F04D29/44
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 郭明月

本發明公開了一種井用多級潛水泵揚程及流量的計算方法。本發明對多級潛水泵可以根據級數增減，分析得出對泵裝置水力性能的影響程度；通過多級潛水泵的揚程和流量，并分析葉輪的水力計算，得到所需的多級潛水泵效率高的各項幾何參數。本發明適用于多級潛水泵水力性能研究的技術領域。

技術領域

本發明屬于水泵水力性能研究的技術領域，具體地說，涉及一種井用多級潛水泵揚程及流量的計算方法。

背景技術

目前，在對井用潛水泵研究過程中，并沒有過多考慮級數的增減對泵裝置水力性能的影響程度，也沒有對潛水泵特別是多級潛水泵的水力計算進行深入的分析。由于潛水泵揚程和流量主要是依靠試驗獲得數據，而分析葉輪的水力計算主要目的是找到效率高的幾何參數，因此對于多級潛水泵的水力計算就沒有引起重視。只能借助于單級離心泵的水力計算結果作為多級潛水泵的參考。目前隨著物聯網技術的發展，自動控制潛水泵取水量需要揚程理論計算的公式，以便進行精細化管理。

發明內容

本發明提供一種井用多級潛水泵揚程計算方法，用以解決目前多級潛水泵沒有揚程和流量理論計算公式的不足。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種井用多級潛水泵揚程計算方法，包括如下計算公式：

式中，

在導流片選取一個質點y作為分析受力的對象，y在導流片所處的位置的切線角度分別為α、β，其中，α為水流入口角，β為水流出口角，θ＝90°-β，A＝3β/4+α/2，

c＝90°+β/4-α/2，

F₁₀為第一級葉輪出口的線速度，

i為潛水泵的級數。

進一步的，所述F₁₀的計算公式為，F₁₀＝2πrn，r為管道的半徑；n為轉速。

進一步的，第m級的初始速度為，

第m級的凈揚程為，

進一步的，多級潛水泵導流殼的管徑為78-81mm，導流片入口角為17.2°-18.3°，導流片的出口角為43.7°-45.9°。

進一步的，多級潛水泵導流殼的管徑為80mm，導流片入口角為18°，導流片的出口角為45°。

本發明還公開了一種井用多級潛水泵流量的計算方法，計算公式如下：

變形后為，

H＝H₀+k·Q²，最終得到，

其中，

H為理論揚程，

H₀為機井水位到地面的高度與地面到管道出口中心線高度之和，

∑h_j為吸水段和輸水段的局部水頭損失，

∑h_y為沿程水頭損失，

為出水口的動能，

v為出水口的流速。

本發明由于采用了上述的結構，其與現有技術相比，所取得的技術進步在于：彌補了多級潛水泵沒有與葉輪級數相關的揚程流量計算公式的空白，依據此方程式可以計算多級潛水泵的理論揚程和理論流量，對比相應揚程下的實測流量，可以分析機泵裝置的效率；根據效率的高低可以優化導流殼葉片的入口角和出口角；可以為多級潛水泵自動控制軟件開發提供技術支持。

附圖說明