CN104912787B - 一种分析核主泵液相运行性能的映射曲线构造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于核电站核岛内反应堆冷却剂主循环泵全特性研究领域，涉及一种基于大量实验数据、数理统计和泵相似理论的映射曲线的构造方法。迄今为止，该领域所使用的曲线主要有特性曲线、无因次曲线、和等扬程等扭矩曲线，这些曲线不能完全满足分析核主泵性能的需要，也不利于计算机编程。本发明专利构造出一种分析核主泵液相运行性能的映射曲线，很好地解决了上述问题。该曲线具有简洁直观、使用方便的特点，尤其有利于通过计算机编程分析核主泵性能，因为映射曲线在坐标系中保持闭合、连续，可以在很大程度上简化程序的编写。

Description

一种分析核主泵液相运行性能的映射曲线构造方法

技术领域

本发明属于核电站核岛内反应堆冷却剂主循环泵全特性研究领域，涉及一种核主泵研究、设计所需的映射曲线，特别涉及一种基于大量实验数据、数理统计和泵相似理论的映射曲线的构造方法。

背景技术

核反应堆冷却剂主循环泵简称为核主泵，安装于反应堆一回路反应堆与蒸汽发生器之间，它的主要功能是保证反应堆冷却剂的正常循环，对反应堆进行降温，同时将堆芯核反应产生的热能传递给蒸汽发生器。核主泵在高温、高压、强辐射的恶劣环境下工作，要求至少连续运行三十年无故障。因此，在核主泵的研究、设计中，必须通过实际产品的实验来检验和优化设计方案。

核主泵的额定扬程达100米，额定流量在20000米³/小时左右，运行环境温度可达近300摄氏度，压力可达15兆帕，以及诸多其它原因导致泵体非常庞大，造价十分昂贵。按照设计方案生产出实型泵进行试验势必耗资巨大，所以须要按照泵相似定律按比例将核主泵缩小到合适大小的模型泵再进行生产和试验，然后通过相似定律来分析实型泵的性能。

通过模型泵的全特性试验，可以得到大量的实验数据，只有将这些数据按照一定的统计方法整理拟合成曲线的形式，才能方便地观察、分析模型泵在各工况的性能，通过模型泵性能来推算实型泵的性能也要以这些曲线为重要的辅助工具。迄今为止，该领域所使用的曲线主要有特性曲线、无因次曲线、等扬程和等扭矩曲线，但是，这三类图线不能完全满足核主泵性能分析的需要。以等扬程曲线为例，它的扬程值是离散的、有限的，当需要的扬程、扭矩在曲线上无法直接获得时，需要曲线使用者按照一定的统计方法进行插值寻找，极不方便，尤其不利于通过计算机编程来分析核主泵的性能。国内目前已经授权的有关泵性能曲线构造方法的专利为数甚少，仅有专利号为ZL200510028470.X的“利用管路特性曲线测量泵特性曲线的方法”发明专利，该专利提出了一种绘制泵特性曲线的新方法，就是通过使用管路特性曲线，结合试验过程中的具体测量值来绘制泵的特性曲线。该专利只是对本领域现已存在的特性曲线的绘制方法进行了一些探索，得到了新的绘制方法，并没有提出处理实验数据的新方法，或者说并没有提出一种有助于核主泵研究的新的曲线形式。

鉴于以上原因，本发明专利构造出了一种全新的曲线形式，以数理统计、泵的相似理论为基础对实验数据进行特殊处理，得到一种分析核主泵液相运行性能的映射曲线，很好地解决了上述问题。该曲线具有简洁直观、使用方便的特点，尤其有利于计算机编程分析核主泵性能，因为映射曲线在坐标系中保持闭合、连续，可以在很大程度上简化程序的编写。

发明目的

为了弥补该领域现有曲线分析核主泵性能时存在的不足，方便编写计算机程序进行核主泵的研究、优化，本发明提出了一种映射曲线的构造方法。

发明内容

本发明所采用的技术方案是：核主泵液相运行状态下一种映射曲线的构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：为了构造映射曲线，本专利从泵的相似理论出发进行推导，得到合适的曲线横坐标、纵坐标。

泵的相似理论指出，当两台泵几何相似

且运动相似

时，必然存在动力相似

式中

D——实型泵叶轮直径，米；

D_M——模型泵叶轮直径，米；

b——实型泵叶片宽度，米；

b_M——模型泵叶片宽度，米；

L——实型泵线性尺寸，米；

L_M——模型泵线性尺寸，米

v——实型泵流体的绝对速度，米/秒；

v_M——模型泵流体的绝对速度，米/秒；

ω——实型泵流体的相对速度，米/秒；

ω_M——模型泵流体的相对速度，米/秒；

μ——实型泵流体的圆周速度，米/秒；

μ_M——模型泵流体的圆周速度，米/秒；

n——实型泵叶轮转速，转/分；

n_M——模型泵叶轮转速，转/分；

F——作用在液体上的外力，包括粘性摩擦力、压力、重力、表面张力、弹性力等，牛；

ma——流体在外力作用下因本身引起的惯性力，牛；

Ne——常数；

步骤1.1：推导扬程映射曲线和扭矩映射曲线的横坐标如下

流体绝对速度v与流体流量Q成正比关系

式中

Q——流量，米³/小时；

流体圆周速度μ正比于叶轮外径D与叶轮转速n的乘积Dn

u∝nD (5)

由(2)(4)(5)式，得

无因次化，得

式中

Q_N——额定流量，米³/小时；

n_N——叶轮额定转速，转/分；

α——流量映射因数；

β——转速映射因数；

可见，模型泵与实型泵只要α/β、β/α值相等，就具备运动相似和动力相似，处于相似工况点。因此，映射曲线的横坐标应该取α/β或者β/α。

步骤1.2：推导扬程映射曲线的纵坐标如下

泵的实际扬程H是力学扬程和水力损失之差，而力学扬程和水力损失都，所以泵实际扬程与v²也成正比关系

H∝v² (8)

根据(2)式得到

v∝nD (9)

由(8)(9)式，得

H∝n²D² (10)

无因次化，得

γ∝β² (12)

式中

H——扬程，米；

H_N——额定扬程，米；

γ——扬程映射因数；

由(4)(9)式，得

Q∝nD³ (13)

去量纲化

α∝β (15)

由(12)(15)式，得

γ∝α² (16)

可见，扬程映射曲线的纵坐标应该取γ/β²或者γ/α²。

步骤1.3：推导扭矩映射曲线的纵坐标。扭矩映射曲线的纵坐标推导方法与扬程映射曲线纵坐标的推导方法一致，这里不再赘述，仅列出推导结果如下

扭矩映射曲线的纵坐标应该取θ/β²或者θ/α²。

其中

θ——扭矩映射因数；

步骤2：进行核主泵模型泵实验，采集原始数据。严格按照实验标准搭建实验台，对正转水泵工况、正转正流制动工况、正转逆流制动工况、反转水泵工况、反转正流制动和反转逆流制动工况进行实验，采集转速、流量、扬程、扭矩的数据。

步骤3：建立两个坐标系，分别为扬程映射曲线坐标系和扭矩映射曲线坐标系，扬程映射曲线坐标系的横坐标为α/β纵坐标为γ/β²，或者横坐标为β/α纵坐标为γ/α²，扭矩映射曲线的横坐标为α/β纵坐标为θ/β²，或者横坐标为β/α纵坐标为θ/α²；

其中

式中：

α——流量映射因数；

β——转速映射因数；

γ——扬程映射因数；

θ——扭矩映射因数；

Q——流量，米³/小时；

n——转速，转/分；

H——扬程，米；

M——扭矩，牛·米；

Q_N——额定流量，米³/小时；

n_N——额定转速，转/分；

H_N——额定扬程，米；

M_N——额定扭矩，牛·米；

步骤4：将实验数据按照步骤3中的纵横坐标进行处理，根据所得纵横坐标值在坐标系中标出点，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线。

步骤4.1：构造扬程映射曲线；扬程映射曲线分为八段，分别命名为HBN、HBD、HBR、HBT、HAN、HAD、HAR、HAT，其中H代表扬程，B和A分别代表两个坐标系，第三个字母表示工况，扬程映射曲线是将两个坐标系中的曲线合在一起，其中在一个坐标系中，横坐标为α/β纵坐标为γ/β²，在该坐标系绘制的曲线有HBN、HBD、HBR、HBT；在另一个坐标系中，横坐标为β/α纵坐标为γ/α²，在该坐标系绘制的曲线有HAN、HAD、HAR、HAT；

绘制曲线HBN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBN；Hermite插值的原理说明如下

如果给定n+1个互不相同的节点x₀、x₁、x₂、......、x_n的函数值y₀、y₁、y₂、......、y_n和导数值y′₀、y′₁、y′₂、......、y′_n，则Hermite插值是求出一个2n+1次的多项式f_2n+1(x)，须要满足如下插值条件

如上求出的f_2n+1(x)称为2n+1次的Hermite插值函数，它与被插函数具有较好的密合度。

绘制曲线HBD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBD；

绘制曲线HBR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBR；

绘制曲线HBT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBT；

绘制曲线HAN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAN；

绘制曲线HAD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAD；

绘制曲线HAR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAR；

绘制曲线HAT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAT；

步骤4.2：构造扭矩的工况映射曲线；扭矩的工况映射曲线分为八段，分别命名为MBN、MBD、MBR、MBT、MAN、MAD、MAR、MAT，曲线名称中，M代表扭矩，B和A分别代表两个坐标系，第三个字母表示工况，扭矩工况映射曲线是将两个坐标系中的曲线合在一起，其中在一个坐标系中，横坐标为α/β纵坐标为θ/β²，在该坐标系下的曲线有MBN、MBD、MBR、MBT；在另一个坐标系中，横坐标为β/α纵坐标为θ/α²，在该坐标系绘制的曲线有MAN、MAD、MAR、MAT；

绘制曲线MBN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBN；

绘制曲线MBD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBD；

绘制曲线MBR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBR；

绘制曲线MBT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBT；

绘制曲线MAN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAN；

绘制曲线MAD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAD；

绘制曲线MAR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAR；

绘制曲线MAT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAT。

步骤5：将如上所得的曲线进行处理，保留横坐标在区间[-1，1]的曲线，去除横坐标在区间(-∞，-1)∪(1，+∞)的曲线，完成扬程映射曲线和扭矩映射曲线的构造。

步骤6：利用映射曲线进行核主泵性能的分析。根据核主泵模型泵在某一工况点下的扬程、扭矩推算核主泵实型泵在该工况点下的扬程和扭矩。

步骤6.1：根据核主泵模型泵在某一工况点下的扬程推算核主泵实型泵在该工况点下的扬程。

步骤6.1.1：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值。当α/β＜1时，按照横坐标α/β的值在该工况点所在工况对应的扬程映射曲线上找到纵坐标值γ/β²，核主泵实型泵在该工况点下的扬程可以表示为

其中

式中：

H_R——核主泵实型泵的扬程，米；

β_R——核主泵实型泵的转速映射因数；

n_R——核主泵实型泵的转速，转/分；

n_NR——核主泵实型泵的额定工况转速，转/分；

H_NR——核主泵实型泵的额定工况扬程，米；

步骤6.1.2：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值。当α/β＞1时，求出β/α的值，按照横坐标β/α的值在该工况点所在工况对应的扬程映射曲线上找到纵坐标值γ/α²，核主泵实型泵在该工况点下的扬程可以表示为

其中

式中：

α_R——核主泵实型泵的流量映射因数；

Q_R——核主泵实型泵的流量，米³/小时；

Q_NR——核主泵实型泵的额定工况流量，米³/小时；

步骤6.2：根据核主泵模型泵在某一工况点下的扭矩推算核主泵实型泵在该工况点下的扭矩。

步骤6.2.1：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值。当α/β＜1时，按照横坐标β/α的值在该工况点所在工况对应的扭矩映射曲线上找到纵坐标值θ/β²，核主泵实型泵在该工况点下的扭矩可以表示为

其中

式中：

M_R——核主泵实型泵的扭矩，牛·米；

M_NR——核主泵实型泵的额定工况扭矩，牛·米；

ρ_S——核主泵模型泵工作介质密度，千克/米³；

ρ_R——核主泵实型泵工作介质密度，千克/米³；

步骤6.2.2：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值。当α/β＞1时，求出β/α的值，按照横坐标β/α的值在该工况点所在工况对应的扭矩映射曲线上找到纵坐标值θ/α²，核主泵实型泵在该工况点下的扭矩可以表示为

其中

式中：

M_R——核主泵实型泵的扬程，牛·米；

M_NR——核主泵实型泵的额定工况扬程，牛·米；

ρ_S——核主泵模型泵工作介质密度，千克/米³；

ρ_R——核主泵实型泵工作介质密度，千克/米³；

附图说明

图1是曲线HBN的示意图；

图2是曲线HBD的示意图；

图3是曲线HBN、HBD、HBR、HBT的示意图；

图4是曲线HAN的示意图；

图5是曲线HAR的示意图；

图6是曲线HAN、HAD、HAR、HAD的示意图；

图7是曲线HBN、HBD、HBR、HBT、HAN、HAD、HAR、HAD的示意图；

图8是扬程映射曲线；

图9是扭矩映射曲线；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的映射曲线构造方法进行详细描述。但本发明的应运并不仅仅限于本实施例。

映射曲线的横坐标取α/β或者β/α，扬程映射曲线的纵坐标取γ/β²或者γ/α²，扭矩映射曲线的纵坐标取θ/β²或者θ/α²。

绘制曲线HBN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBN。例如，正转水泵工况某一工况点的实验数据为Q＝12000米³/小时，H＝85.50656米，按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，得横坐标值为0.554477405，纵坐标值为0.768253014，将该点在坐标系中标出，按照该方法，将正转水泵工况、正转正流制动工况的所有实验数据在坐标系中标出，使用Hermite插值方法连接各点得到光滑曲线HBN，如图1所示；

绘制曲线HBD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBD，如图2所示；

绘制曲线HBR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBR；

绘制曲线HBT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBT；如图3所示；

绘制曲线HAN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAN，如图4所示；

绘制曲线HAR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAR；如图5所示；

绘制曲线HAD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAD；

绘制曲线HAT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAT；如图6所示；

将曲线HBN、HBD、HBR、HBT、HAN、HAD、HAR、HAT表示在一张图中，如图7所示；

对图7进一步完善，保留横坐标在区间[-1，1]的曲线，去除横坐标在区间(-∞，-1)∪(1，+∞)的曲线，完成扬程映射曲线的构造，如图8所示；

扭矩映射曲线的构造方法与扬程映射曲线的构造方法相似，这里不再赘述，本实施例的扭矩映射曲线如图9所示；

映射曲线是通过处理模型泵实验数据得到的，可以用来计算实型核主泵在任意工况点下扬程、扭矩。例如，已知实型核主泵Q_N＝21000米³/小时，H_NR＝115米，n_N＝1480转/分，M_NR＝50000牛·米，当核主泵实型泵在正转水泵工况运行，流量Q为20000米³/小时，转速n为1500转/分，可以求出此时核主泵的扬程H_R和扭矩M_R——

按照α/β＝0.939在该工况点所在工况对应的扬程映射曲线HBN上找到纵坐标值γ/β²＝0.28，在对应的扭矩映射曲线MBN上找到纵坐标θ/β²＝0.58。那么，实型核主泵在该工况点下的扬程H_R为

核主泵实型泵在该工况点下的扭矩M_R为

这里假定(ρ_S/ρ_R)＝1，即认为模型核主泵的工作介质与实型核主泵的工作介质密度相等，由于实际当中这两者数值上非常接近，所以该假设是合理可行的。

Claims (8)

1.一种分析核主泵液相运行性能的映射曲线构造方法，其特征在于，包括：

步骤1：为了构造映射曲线，从泵的相似理论出发进行推导，得到合适的曲线横坐标、纵坐标；

步骤2：进行核主泵模型泵实验，采集原始数据，按照实验标准搭建实验台，对正转水泵工况、正转正流制动工况、正转逆流制动工况、反转水泵工况、反转正流制动和反转逆流制动工况进行实验，采集转速、流量、扬程、扭矩的数据；

步骤3：建立两个坐标系，分别为扬程映射曲线坐标系和扭矩映射曲线坐标系；

步骤4：将实验数据按照步骤3中映射坐标系的纵横坐标进行处理，根据所得纵横坐标值在相应坐标系中标出点，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线；

步骤5：将如上所得的曲线进行处理，保留横坐标在区间[-1，1]的曲线，去除横坐标在区间(-∞，-1)∪(1，+∞)的曲线，完成扬程映射曲线和扭矩映射曲线的构造；

步骤6：利用映射曲线进行核主泵性能的分析，根据核主泵模型泵在某一工况点下的扬程、扭矩推算核主泵实型泵在该工况点下的扬程和扭矩。

2.如权利要求1所述的构造方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括：

扬程映射曲线坐标系的横坐标为α/β纵坐标为γ/β²，或者横坐标为β/α纵坐标为γ/α²，扭矩映射曲线的横坐标为α/β纵坐标为θ/β²，或者横坐标为β/α纵坐标为θ/α²；

其中

$\mathrm{\α}=\frac{Q}{Q_N}$

$\mathrm{\β}=\frac{n}{n_N}$

$\mathrm{\γ}=\frac{H}{H_N}$

$\mathrm{\θ}=\frac{M}{M_N}$

式中：

α——流量映射因数

β——转速映射因数；

γ——扬程映射因数；

θ——扭矩映射因数；

Q——流量，米³/小时；

n——转速，转/分；

H——扬程，米；

M——扭矩，牛·米；

Q_N——额定流量，米³/小时；

n_N——额定转速，转/分；

H_N——额定扬程，米；

M_N——额定扭矩，牛·米。

3.如权利要求1所述的构造方法，其特征在于，所述步骤4进一步包括：

步骤4.1：构造扬程映射曲线；扬程映射曲线分为八段，分别命名为HBN、HBD、HBR、HBT、HAN、HAD、HAR、HAT，其中H代表扬程，B和A分别代表两个坐标系，第三个字母表示工况，扬程映射曲线是将两个坐标系中的曲线合在一起，其中在一个坐标系中，横坐标为α/β纵坐标为γ/β²，在该坐标系绘制的曲线有HBN、HBD、HBR、HBT；在另一个坐标系中，横坐标为β/α纵坐标为γ/α²，在该坐标系绘制的曲线有HAN、HAD、HAR、HAT；

绘制曲线HBN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBN；

绘制曲线HBD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBD；

绘制曲线HBR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBR；

绘制曲线HBT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为γ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HBT；

绘制曲线HAN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAN；

绘制曲线HAD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAD；

绘制曲线HAR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAR；

绘制曲线HAT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为γ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线HAT；

步骤4.2：构造扭矩的工况映射曲线；扭矩的工况映射曲线分为八段，分别命名为MBN、MBD、MBR、MBT、MAN、MAD、MAR、MAT，曲线名称中，M代表扭矩，B和A分别代表两个坐标系，第三个字母表示工况，扭矩工况映射曲线是将两个坐标系中的曲线合在一起，其中在一个坐标系中，横坐标为α/β纵坐标为θ/β²，在该坐标系下的曲线有MBN、MBD、MBR、MBT；在另一个坐标系中，横坐标为β/α纵坐标为θ/α²，在该坐标系绘制的曲线有MAN、MAD、MAR、MAT；

绘制曲线MBN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBN；

绘制曲线MBD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBD；

绘制曲线MBR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBR；

绘制曲线MBT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为α/β，纵坐标为θ/β²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MBT；

绘制曲线MAN：将正转水泵工况、正转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAN；

绘制曲线MAD：将正转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAD；

绘制曲线MAR：将反转水泵工况、反转正流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAR；

绘制曲线MAT：将反转逆流制动工况的实验数据按照横坐标为β/α，纵坐标为θ/α²进行处理，根据所得纵横坐标值在该坐标系中标出，按照Hermite插值原理连接各点得到光滑曲线MAT。

4.如权利要求1所述的构造方法，其特征在于，所述步骤6进一步包括：

步骤6.1：根据核主泵模型泵在某一工况点下的扬程推算核主泵实型泵在该工况点下的扬程；

步骤6.1.1：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值；当α/β＜1时，按照横坐标α/β的值在该工况点所在工况对应的扬程映射曲线上找到纵坐标值γ/β²，通过特定的公式求出核主泵实型泵在该工况点下的扬程；

步骤6.1.2：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值；当α/β＞1时，求出β/α的值，按照横坐标β/α的值在该工况点所在工况对应的扬程映射曲线上找到纵坐标值γ/α²，通过特定的公式求出核主泵实型泵在该工况点下的扬程；

步骤6.2：根据核主泵模型泵在某一工况点下的扭矩推算核主泵实型泵在该工况点下的扭矩；

步骤6.2.1：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值；当α/β＜1时，按照横坐标α/β的值在在该工况点所在工况对应的扭矩映射曲线上找到纵坐标值θ/β²，通过特定的公式求出核主泵实型泵在该工况点下的扭矩；

步骤6.2.2：用模型泵在该工况点下的实验数据计算该工况点的α/β值；当α/β＞1时，求出β/α的值，按照横坐标β/α的值在该工况点所在工况对应的扭矩映射曲线上找到纵坐标值θ/α²，通过特定的公式求出核主泵实型泵在该工况点下的扭矩。

5.如权利要求4所述的构造方法，其特征在于，所述步骤6.1.1通过以下公式实现：

$H_R=(\mathrm{\γ}/{\mathrm{\β}}^2){\mathrm{\β}}_R^2{H}_{NR}$

其中

${\mathrm{\β}}_R=\frac{n_R}{n_{NR}}$

式中：

H_R——核主泵实型泵的扬程，米；

β_R——核主泵实型泵的转速映射因数；

n_R——核主泵实型泵的转速，转/分；

n_NR——核主泵实型泵的额定工况转速，转/分；

H_NR——核主泵实型泵的额定工况扬程，米。

6.如权利要求4所述的构造方法，其特征在于，所述步骤6.1.2通过以下公式实现：

$H_R=(\mathrm{\γ}/{\mathrm{\α}}^2){\mathrm{\α}}_R^2{H}_{NR}$

其中

${\mathrm{\α}}_R=\frac{Q_R}{Q_{NR}}$

式中：

α_R——核主泵实型泵的流量映射因数；

Q_R——核主泵实型泵的流量，米³/小时；

Q_NR——核主泵实型泵的额定工况流量，米³/小时。

7.如权利要求4所述的构造方法，其特征在于，所述步骤6.2.1通过以下公式实现：

$M_R=(\mathrm{\θ}/{\mathrm{\β}}^2){\mathrm{\β}}_R^2{M}_{NR}({\mathrm{\ρ}}_S/{\mathrm{\ρ}}_R)$

其中

${\mathrm{\β}}_R=\frac{n_R}{n_{NR}}$

式中：

M_R——核主泵实型泵的扭矩，牛·米；

M_NR——核主泵实型泵的额定工况扭矩，牛·米；

ρ_S——核主泵模型泵工作介质密度，千克/米³；

ρ_R——核主泵实型泵工作介质密度，千克/米³。

8.如权利要求4所述的构造方法，其特征在于，所述步骤6.2.2通过以下公式实现：

$M_R=(\mathrm{\θ}/{\mathrm{\α}}^2){\mathrm{\α}}_R^2{M}_{NR}({\mathrm{\ρ}}_S/{\mathrm{\ρ}}_R)$

其中

${\mathrm{\α}}_R=\frac{Q_R}{Q_{NR}}$