VWV系统管路阻力系数与流态的试验研究.pdf

维普资讯 深 圳 职 业 技 术 学 院 学 报 2004年第 1期 JournalofShenzhenPolytechnic No．1，2004 VWV系统管路阻力系数与流态的试验研究 王寒栋 (深圳职业技术学院 机电工程系，广东深圳 518055) 摘 要：对变水量 (vwv)冷冻水系统中变频冷冻水泵及管路的相关参数进行了测试，分析了不同运行 条件下vwv冷冻水系统中的管路阻力系数及管内水流流态的变化特点。指出采用压差控制时，冷冻水管路系 统的阻力系数将随转速．压差设定值的改变而变化，管内水流的流态也会由充分发展的紊流转向过渡区，变频 冷冻水泵的有关参数不能直接按相似定律计算；不采用压差控制、不改变管路中设备的原有状态而采用手动变 频时，管路系统的阻力系数与管内水流的流态在 50％～100％的转速范围内均维持不变，可以直接应用相似定 律来计算变频冷冻水泵的参数。 关键词：VWv系统；冷冻水泵；变频；试验 中图分类号：TB61 文献标识码：A 文章编号：1672—0318(2004)01—0010—04 情况了。当采用压差信号控制冷冻水泵变频调速运 1 前 言 行时，文献 2【，3]的理论研究表明，冷冻水管路系 统的特性 曲线 已变成H =C+S2Q 曲线 (如图1)， 目前，在确定变频冷冻水泵可能的节能量大 而不再与 点对应的相似抛物线重合，且 2在变 小时，普遍是根据泵的相似定律 (或称比例定律) 速过程中是变化的而不是常数，因此不能直接应用 来进行计算的，即认为水泵的流量 Q、扬程 、 相似定律。 功率 P与转速 n间满足关系式 u ／ ＼2 ／ ＼3 Q1 ，z1 1 一 一 f，z11 一f，z11r1、 Q2 ，z2 2 I，z2J尸2 I，z2J 因此，一提到水泵的变频节能量，就认为其 能耗与转速立方成正 比，甚少考虑工程的实际特 点。而能否直接应用相似定律来计算冷冻水泵的 能耗，应取决于是否满足条件：冷冻水管路系统 的特性在整个变速范围内保持不变，且冷冻水管 路特性曲线与基准负荷 (或满负荷)工况点对应 图 1相似抛物线示意 图 的相似抛物线重合。如果满足这个条件，则可直 为了从实践上检验理论研究的结论，笔者对此 接应用相似定律，否则就不能直接应用相似定律 进行了试验研究，获得 了变频冷冻水泵的运行数据 。 来计算变速泵的能耗。如图1中的H= Q 曲线 本文主要介绍由测试与分析所得的变流量冷冻水系 即为基准工况点肘对应的相似抛物线，凡落在该 统管路阻力系数 以及管 内水流流态的变化特点， 抛物线上的点都是 的相似工况点 (或称为 以便深入理解变频冷冻水泵的运行特性，探讨相似 的等效率点)。如果冷冻水管路系统的特性 曲线始 定律在工程中的应用条件，并为实际工程 中冷冻水 终与H= 曲线重合，则可以直接应用相似定 泵的变频改造及其运行管理提供参考 。 律，否则就不能直接应用相似定律 。由于管路系 2 系统简况与测试参数 统的特性 曲线是由管路的阻力系数 决定的，因 此能否直接应用相似定律就要取决于 及其变化 所测试的中央空调冷冻水系统示意图如图2所 收藕