ポンプ オブジェクトの[ポンプ曲線]ページで定義されたポンプ特性曲線は、通常のポンプ運転(流量と水頭の両方が正)には適していますが、標準ゾーン外のポンプ運転には適していません。
サージ イベントの間、タービンの回転、流下方向の逆転、速度の反転などが発生することがあります。正/負の流量と水頭のすべての組み合わせを考慮する必要があります。
InfoWorks TS には、ポンプの正常運転時と異常運転時のポンプ動作を表す 4 象限のポンプ特性曲線が 8 つ組み込まれています。曲線のうち 3 つは、Wylie and Streeter (1983、1993)で表にまとめられている遠心ポンプに関する Hollander の実験のデータを使用して作成されています。他の 5 つは、Thorley (1991)によって提供されたデータを使用して作成されています。
タービンの場合、現在使用できるのは 1 組の Suter 曲線のみです。これらは、Engineering Monograph No 39 (Bureau of Reclamation, 1977)の反転可能ポンプ タービンに対応した 4 象限ダイアグラムに基づいており、現在、案内羽根開度の値は 100% から 20% です。
曲線の例を以下に示します。h/(α2+v2)と β/(α2+v2)の曲線がプロットされます。ここで、
h = H/HR = 実際の水頭/定格水頭
v = Q/QR = 実際の流量/定格流量
α = N/NR = 実際の速度/定格速度
β = T/TR = 実際のトルク/定格トルク
曲線は π/44 ラジアン間隔で 89 個のデータ ポイントを使用して 0 から 2π の範囲でプロットされます。
4 象限曲線の例
| 象限 | ゾーン | 流量(v) | 速度(a) | 水頭(h) | トルク(w) | 定義 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I | A | + | + | + | + | 通常のポンプ運転 |
| I | B | + | + | - | + | エネルギー散逸 |
| I | C | + | + | - | - | 逆タービン |
| II | D | + | - | - | - | エネルギー散逸 |
| II、III | E | ± | - | ± | - | 逆回転ポンプ運転 |
| III | F | - | - | + | - | エネルギー散逸 |
| III | G | - | - | + | + | 通常タービン |
| IV | H | - | + | + | + | エネルギー散逸 |
表 1: ポンプ運転ゾーンと象限
使用するポンプ ファイルは、比速度の数量に基づいて決定されます。計算された速度値に最も近い比速度に関連付けられているファイルが選択されます。
比速度は次のように計算されます。
|
|
各変数は、次のとおりです。 NR = 定格速度、rpm QR = 定格流量、m3/s (gpm) HR = 定格水頭、m (ft) |
| ポンプ ファイル | ポンプの比速度(SI 単位) |
ポンプの比速度(US 単位) |
|---|---|---|
| 1 | 25 | 1270 |
| 2 | 147 | 7600 |
| 3 | 261 | 13500 |
| 4 | 72 | 3725 |
| 5 | 85 | 4409 |
| 6 | 101 | 5203 |
| 7 | 131 | 6792 |
| 8 | 169 | 8764 |
表 2: 組み込み 4 象限ファイル