实验简介：
水泵全面性能是指水泵在正转速、0转速、负转速下所呈现出的性能，通常用若干正负转速下，水泵扬程、扭矩随流量而变化的关系曲线来表示。本实验以真实场景下的泵站为载体，通过设定不同变频器输出频率，控制水泵在正转速、0转速、负转速下运行。在每一个转速下，调节若干组不同的泵站进出水池水位，分别得到对应的水泵流量和输入轴扭矩。这样，对于水泵的一个运行转速，就可得到一条水泵扬程、流量、扭矩之间的性能曲线。实验时，控制水泵在不同转速下运行，就可测试得到若干条不同转速下水泵扬程、流量、扭矩之间的性能曲线。
实验背景：
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。
设计原则：
在设计本实验课程时，教师团队注意考虑该课程既要适用于学习《水泵及水泵站》课程的大学学生，也要适用于想了解本实验的非专业人士。实验内容和过程尽量做到深入浅出，目标明确，形象生动，操作方便，循循善诱，鼓励探索，学以致用，使得实验者通过本实验的学习，能建立关于水泵全面性能测试的清晰概念，同时掌握通过水泵全面性能曲线解决重要工程问题的原理和方法。
实验目标：
水泵全面性能测试虚拟仿真实验，目标是帮助学生掌握水泵全面性能的基本概念，包括相对流量、相对扬程、相对转矩、相对转速、相对功率、相对效率、相对性能曲线、水泵正常工况、水泵反常工况等，了解诸如水泵、电机、变频器、流量计、压力表、扭矩仪等实验设备及测试仪器的工作原理，学会水泵全面性能曲线实验测试方法，理解和掌握水泵全面性能曲线变化规律；学会运用水泵全面性能规律解决生产实际问题。
实验要求：
水泵性能曲线是反映水泵各性能参数之间关系的曲线，包括水泵基本性能曲线和水泵全面性能曲线。通过本实验，要求实验者掌握与水泵全面性能相关的基本概念；熟悉水泵性能参数测试设备的原理和使用方法；掌握水泵全面性能测试过程；掌握全面性能曲线应用于解决实际问题的方法。
