并联泵工况模拟器

两台泵并入同一条管路:分别为每台泵选择 H₀ / Qb 抛物线(可选上升型不稳定 特性),同屏读取泵 1、泵 2、并联合成曲线与系统曲线。开关泵 2,观察工况点跳变;当不稳定曲线遇上平坦 系统时,工具亮出抢水(hunting)红灯pumpXSolver 泵工程计算工具。

工况点 — 与系统曲线的交点

泵 1 曲线 — H₀ / Qb 抛物线

泵 2 曲线 — 同族曲线

管路系统 — 静扬程 + 摩阻

并联相加规律——相同扬程下流量相加

$$H_{合成}(Q) = H_{泵}\!\left(\tfrac{Q}{2}\right)\ \text{(相同泵)}\qquad\Longleftrightarrow\qquad Q_{合成}(H) = Q_1(H) + Q_2(H)$$

并联泵共用一条排出母管,因此各泵运行在相同扬程下,流量相加。对两台相同泵,合成曲线就是把 单泵曲线横向拉伸 2 倍——每个点 (Q, H) 变为 (2Q, H)。工况点在合成曲线与系统曲线 \(H_{sys} = H_s + k\,Q^2\) 的交点处。本页为你画出锚点恒等式:在单泵工况扬程 H₁ 处,合成曲线恰好 通过 2×Q₁(图上空心标记)。注意:只要系统曲线不是平坦的,并联时单泵分流量就小于单泵 单独运行的工况流量——合成流量增大后,工况点沿系统曲线上移。

泵曲线模型

$$\frac{H}{H_0} = 1 - \left(\frac{Q}{Q_b}\right)^{\!2}\qquad\text{(稳定)}\qquad\qquad \frac{H}{H_0} = 1 - \left(\frac{Q}{Q_b}\right)^{\!2} + K_H\!\left(\frac{Q}{Q_b}\right)^{\!2}\!e^{-3Q/Q_b},\; K_H=4\quad\text{(上升型 / 不稳定)}$$

稳定形式是过 (0, H₀) 与 (Qb, 0) 的教科书抛物线。不稳定选项在低流量区加入驼峰: 扬程从零流量点爬升到 ≈ 1.06·H₀ 的局部峰值(约 0.28·Qb 处)再下降——即高效率低 nq 或轴流机器的下坠型(上升型)特性,此处按示意绘制。凡落在上升段上的工况点都不稳定: 系统需求的瞬时下降使泵扬程升高,进而把流量进一步压低——反馈回路方向反了。

抢水(hunting)——红灯判据

条件判定后果
合成曲线与系统曲线交点多于一个🔴 抢水流量与扬程在交点之间振荡; 低流量交点位于没有恢复能力的上升段。驼峰曲线对近乎平坦的系统曲线时典型发生——按预设按钮即可复现。
工况点位于上升段(dH/dQ > 0)🔴 不稳定工况任何扰动都会把工况点推离 而非拉回;并联时可能出现一台泵独吞全部流量、另一台在零流量附近空转。
任一运行泵低于 Qb30%🟡 最小流量吸入回流、振动与温升; 应设置回流线或切割叶轮。
下降段上单一交点🟢 稳定系统曲线对工况点有约束——正常并联运行。

符号表

符号含义单位
H₀零流量(关死)扬程m / ft
Qb零扬程流量(抛物线参考点)m³/h / gpm
Hs系统静扬程m / ft
k阻力系数(由参考流量下的摩擦扬程定义)m/(m³/h)²
Q*、H*工况点——交点处的总流量与扬程

数值锚点(自检)

两台相同稳定泵:H₀ = 50 m、Qb = 200 m³/h;系统 Hs = 20 m、300 m³/h 时摩擦 25 m。 泵 1 单独运行与系统交于 Q₁ ≈ 140 m³/h、H₁ ≈ 25.5 m。双泵运行时合成曲线经过 (2 × 140, 25.5)—— 即图上空心标记——新工况点稳定在 Q* ≈ 225 m³/h、H* ≈ 34 m:远小于想当然的 2 × 140 = 280, 原因正是系统曲线随 Q 抬升。切到抢水预设(双泵上升型、Hs = 51.5 m、摩擦 1 m), 交点数跳到 2 个——红灯亮起。

工程判据