[发明专利]两相流潜水泵疏浚系统中加压站最优数量的确定方法

权利要求书

1.两相流潜水泵疏浚系统中加压站最优数量的确定方法，所述疏浚系统主要包括疏浚平台、主管路和加压站，系统中的每个加压站主要由变频调速柜、电动机和泥浆泵组成，其特征在于：所述加压站均采用闭式加压方式，并且相互之间相隔一定间距布置，根据疏浚系统输送泥浆所需的总扬程的要求，以及疏浚平台上的潜水泵和加压站的泵的性能参数，确定所需加压站的个数：

如果H0≥Hf，则不选用加压站；

如果H0＜Hf≤H0+H1，则选用一个加压站；

如果H0+H1＜Hf≤H0+H1+H2，则选用两个加压站；

以此类推；

其中，Hf为疏浚系统输送泥浆所需的总扬程，H0为疏浚平台上的潜水泵在转速为980转/min的扬程，H1为一号加压站的泵在转速为980转/min的扬程，H2为二号加压站的泵在转速为980转/min的扬程；其中H0、H1和H2都转换为抽送浆体时的米水柱表示，

Hf＝L×i_m+h₀     (1-1)

im=αρmρi0+11μsCv(ρs-ρmρ)vtV---(1-2)]]>

i0=λV22gD---(1-3)]]>

vt=54.5(ρs-ρμ)ds2---(1-4)]]>

Cv＝(1-ε)Cvd    (1-5)

1λ=-21g[Ks3.89D+5.58Re0.9]---(1-6)]]>

式中：L为管道长度，i_m为泥浆管路的水力坡度；h₀为管道进出口高差；i₀为清水管道的水力坡度；ρ，ρ_s和ρ_m分别为清水，泥沙和泥浆的密度；C_v为浆体的体积浓度，Cvd为泥沙的当量体积浓度，即抽送到目的地后自然堆积的泥沙的体积占泥浆总体积的百分比，ε为自然堆积的泥沙的孔隙率，ε＝0.5；V为浆体管道中的平均速度；v_t为泥沙的自由沉降末速，ds为泥沙平均粒径，μ＝0.01泊；μ_s为管底推移质颗粒与管道底部摩擦系数，μ_s＝0.37～0.75；α为修正系数，取α＝1.225；D为管路内径；g为重力加速度；λ为管路的摩阻系数；Re为雷诺数；Ks为管道的当量粗糙度，钢管的当量粗糙度取Ks＝0.05mm，对于超高分子量聚乙烯管，Ks＝0.02mm。