机械工程学报

作者：吴跃忠, 张婷, 费铭昊, 吴登昊, 任芸

单位：1. 中国计量大学计量测试工程学院 杭州 310018;2. 利欧集团股份有限公司 台州 317511;3. 浙江工业大学之江学院 绍兴 312030

关键词：离心泵,性能预测,无传感测量,QP模型；

基金：浙江省自然科学基金(LGG21E090002,LY21E060004)和中国博士后科学基金(2021M691383)资助项目。

离心泵广泛的应用于工业生产的各个领域，其用电量占工业电动机用电总量的22%。为了实现离心泵机组能耗的有效监测，以及解决传感器测量技术存在的成本高、故障率高等问题，需要发展一种新的无传感在线监测技术。在标准流量Q-轴功率P(QP)预测模型的基础上，以一台异步电机驱动的多级离心泵为研究对象，通过水力性能测试获取了不同工况下的性能数据。借助离心泵相似定理，修正当前转速下的离心泵特性曲线，建立流量与轴功率和转速以及扬程与流量和转速的数学预测模型。基于不同转速下预测模型的流量和扬程误差分析结果，提出一种基于转速差加权算法的QP改进模型。开展4种不同转速差权重函数的流量和扬程预测模型的误差分析，结果表明：带有权重函数Ⅲ的QP改进模型平均预测误差最小，其流量平均误差为3.66%和扬程平均误差为1.51%，与标准QP模型相比，其预测精度得到大幅提升。该QP改进模型进一步提升了离心泵运行状态的预测精度，为离心泵性能无传感在线监测技术的发展提供了一定理论参考。

来源：2023年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

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