实训背景
在我国以南水北调为代表的调水工程、农业灌溉和排涝泵站、城市及农村饮用水工程、抽水蓄能电站工程中,水泵作为核心设备起到了关键作用。据最新的全国水利发展统计公报(2015年)统计,目前我国已建成固定机电灌溉泵站约43.5万处,使用中的大、中、小型水泵达百万台套以上。
水泵的性能曲线是水泵设计、生产、选型、应用、改进等最为重要的依据,也是分析解决水泵运行问题的基础。水泵全面性能曲线是水泵全工况下的性能曲线,对全面深入掌握水泵特性,选好用好水泵有着不可替代的作用。
水泵全面性能曲线测试实验,需要对水泵在正转速、零转速、负转速运行条件下,分别测出不同流量/扬程所对应的扬程/流量、输入扭矩原始数据,再对这些实验数据进行处理后,绘出水泵全面性能曲线。
由于水泵全面性能曲线包含水泵正常工况和非正常工况下的性能,要测试出水泵全面性能曲线,需要给被测水泵提供各种非正常工况的运行条件,这对实体实验装置的建设要求非常高,建设投资和后续运行费用也比较高,学生做一个完整的水泵全面性能曲线测试实验时间也非常长。这种情况下,在相关专业课程的教学过程中,一直没有开展线下实体实验。
利用虚拟仿真技术,可以任意仿真水泵的运行工况,可以大大缩减重复测试数据的时间,可以自动对处理过的数据绘制曲线,这样就完全解决了实体实验装置建设和运行费用高、做完一次完整实验耗时长的问题。使得开设水泵全面性能测试实验课程成为可能。