不同进水流速对泵站进水池漩涡的影响

为探究泵站进水流速大小与泵站进水池水流流态、漩涡的产生与发展变化规律,结合泵站实际运行情况,建立引渠、前池、进水池和进水管的泵站物理模型和湍流数学模型,采用VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型对9种不同流速的泵站进水水流特性进行数值模拟,分析不同进水流速的泵站进水池水流流场分布、漩涡涡量的变化及分布规律。研究结果表明:当进水流速为0.322 2～0.564 2 m/s时,泵站表面漩涡的强度随进水流速的增大而增强:当进水流速为0.322 2～0.401 6 m/s时,进水池出现Ⅲ、Ⅳ型漩涡;当进水流速为0.483 5 m/s时,进水池出现Ⅴ型漩涡;当进水流速为0.520 8～0.564 2 m/s时,进水池出现Ⅵ型漩涡。将数值计算结果与模型试验结果进行对比,两者基本吻合。研究结果可为泵站工程设计提供参考。     

水平吸水管悬空高对泵站进水池进水特性影响

针对某些大型泵站进水池进水特性不良,泵站运行效率严重下降等问题,采用ICEM-CFD软件来构建泵站进水池三维模型并进行网格划分,利用计算流体力学中的Fluent软件,基于标准的k-ε湍流模型,对泵站进水池流态进行了数值模拟,并研究了水平吸水管悬空高对泵站进水池进水特性的影响。研究结果表明:水平吸水管悬空高与泵站进水池的进水特性关系密切,适当增加水平吸水管悬空高能够明显改善进水池的进水特性,然而一味地增大吸水管的悬空高的做法并不可取,因此,推荐泵站水平吸水管的悬空高取值范围为1.2~1.5 D。     

泵站进水池水流流态研究

泵站的水流流态直接关系到水流的漩涡,进而影响泵站的工作效率.基于Realiza-ble-ε湍流模型对不同流速的水流建立数值分析模型,针对水流的喇叭管下方速度分布、水流流动特性进行分析.主要得到以下成果:基于Realizable-ε湍流模型与超声波多普勒流速监测仪,对泵站前池的水流流速监测结果整体变化趋势基本相同,Rea...     

泵站进水口淹没深度对漩涡的影响

泵站流道进水口漩涡会危害水泵运行,降低水泵性能。进水口漩涡的发生发展情况与进水口淹没深度有关,结合泵站实际运行情况选取5种不同的淹没深度,通过数值模拟,分析不同淹没深度下流道进水口的流场结构、漩涡的涡量变化及分布规律。研究结果表明:在流量不变,淹没深度0.09 D～0.2 D时,随着淹没深度的增大,漩涡强度变小。淹没深度为0.09 D的漩涡强度最大,在淹没深度为0和0.05 D的状况下没有明显漩涡产生。淹没深度为0.09 D、0.14 D、0.2 D时,漩涡均在距离进水流道进水口顶板以下0.3m附近终止。研究结果可为泵站设计进水口淹没深度参数提供一定参考。     

基于数值计算和模型试验的泵站侧向进水结构优化

文本以某泵站侧向进水结构为研究对象,通过数值计算与模型试验,比较不同设计方案对泵站侧向进水结构优化前后模型的水力特性。研究结果表明,各个机组的进水流道出口处断面加权偏流角平均值比原模型提高了12.93°;并且数值模拟结果与试验结果非常接近,相对误差都在5%之内。利用数值计算和模型试验,能够实现泵站的侧向进水结构优化。     

泵站进水池流场的数值模拟

以取水泵站安全、高效运行为目的,对泵站开敞式进水池进行三维流场数值模拟计算。采取分区域网格生成方法及Realizable k-ε湍流模型,分析进水池及吸水管内部流场,探讨影响进水池流场的各种因素,并进一步模拟分析了进水池内产生旋涡的可能性。     

泵站进水池构筑物布置形式对水流的影响

为分析泵站进水池中构筑物布置对水流的影响,采用CFD技术模拟计算了进水池中不同构筑物布置形式的水体流动状态。计算结果表明:在进水管两侧设置水泵梁,对进水池流态及喇叭口出口水力性能基本无影响;进水侧水泵梁改为检修平台,平台下方出现横轴漩涡,喇叭口出口水力性能略有降低;进水管后侧设置检修平台,切断了进水池表面及两侧近壁区水体进入喇叭口的通道,出口水力性能降低;在池内设置检修胸墙,改变了表面水体流动方式,造成喇叭口单向进水,出口水力性能下降明显;同时设置检修胸墙及进水管后侧检修平台,池内水流紊乱,喇叭口单向进水,出口水力性能最差。因此,除水泵梁外,进水池中应避免设置其他构筑物。     

化子泵站弯道最大流速变化规律数值模拟研究

为保障拟建慈江化子泵站下游弯道凸岸重点建筑安全,采用经实测资料验证后的数学模型,对化子泵站下游河段的流态及流速分布情况进行了数值模拟研究。通过数值模拟得到了不同水位、流量、机组运行方式组合条件下,化子泵站运行时下游弯道处水动力特性变化规律,给出了不同组合条件下下游弯道处最大流速及出现位置,分析了最大流速与泵站出流流量、运行方式、下游水位之间的关系。     

水泵站进水池物理模型试验研究

为评估某海水取水泵站的布置设计,对其进行物理模型试验研究.在建模时,需要合理选择模型比尺,使模型与原型符合动力相似,几何相似和运动相似,并正确重现泵吸进口的涡流作用.为了促进系统良好的运行,采取措施对以下几个方面进行测量:设施内的水位,来自每个泵位置的流量,来流类型与水流分布,泵吸处的流速情况,泵室内部的涡流作用.次测试来流分布较差,出现了预旋和旋涡.通过对旋涡出现的原因进行分析,采取了不同的改良措施,有效消除了这些不良现象,保证了泵站取水安全.     

井头泵站引水对通航的影响分析

泵站工程可以运用泵机组及过流设施来实现水资源时空的重新分配,从而保障人民生命财产安全和国民经济的可持续发展。但泵站建成后,会对河道水流流态产生一系列影响,如果附近建有船闸,还可能会影响正常通航,因此,通过井头泵站实例分析了泵站建成后水流变化情况,为船闸能否正常通航提供科学依据。     

泵站进水流道三维紊流数值模拟及水力优化设计

采用直接求解三维雷诺平均Ｎ－Ｓ方程和标准ｋ－ε紊流模型方程组的方法，对大中型泵站进水流道内的流场进行了数值模拟，并进而对具有复杂几何形状的进水流道进行了水力优化计算，经模型试验验证，说明水力优化设计的进水流道获得了十分优良的水力性能。     

田山泵站前池进水流态数值模拟与验证

为验证田山泵站前池工程改造对改善流态的效果,运用三维紊流模拟技术,建立了泵站前池进水流态的三维湍流数学模型,对改造前后泵站前池水流流态进行了模拟,用现场实测结果对数值模拟结果进行了验证。结果表明:数值模拟流速值与现场测试值存在一定的差异,但是数值模拟的流速分布与现场测试的流速分布基本一致,能较好地模拟泵站前池水流流态,为泵站安全运行管理提供参考;在前池增设稳流、整流设施后,前池流态得到明显改善。     

基于CFD技术的侧向进水回流泵站优化设计

以某污泥回流泵站为例,针对其侧向进水结构带来的不良流态和水泵运行的安全问题,进行优化设计研究.基于Star ccm+软件平台,利用CFD技术对两种簸箕型流道下的流场进行数值模拟.结果表明:采用方案1隔墙式的簸箕型流道时,3台回流泵流量不均,存在抢水现象,并且易导致污泥沉降,沉降区集中在隔墙后方的池底死角;采用方案2的开...     

大型泵站正向进水前池流态的数值模拟研究

采用三维紊流数值模拟方法,通过建立数学模型,对泵站正向进水前池在不同扩散角和各种开机组合条件下的水流流态进行了数值模拟。模拟的速度等值线图和速度流线图表明,泵站前池的水流流态主要与前池结构、机组开启组合状态、前池内已形成的泥沙淤积有关。     

中隔墩对大型泵站进水流道水力性能的影响

运用数值计算和模型试验相结合的方法,研究了在进水流道进口水流方向偏斜时,中隔墩对进水流道水力损失及流道出口断面的水流均匀度、水流入泵平均角度的影响,并对影响机理进行了初步分析。研究结果表明:在进水流道中设置中隔墩对进水流道的流态影响较小,设计流量时的流道水力损失增加约0.005m;当前池存在横向流速时,中隔墩对改善进水流道内的流态是有利的;进水流道水力损失的增加主要是由于隔墩的存在减小了过流面积,使得水流流速增加所引起的。数值计算和模型试验的结果基本一致。     

多泥沙河流侧向进水泵站开机组合对前池流态的影响研究

为探索多泥沙河流侧向进水泵站不同开机组合对泵站前池流态的影响,选取甘肃省景泰川电力提灌工程灌区一期总干三泵站侧向进水前池为典型研究对象,现场取样分析泵站引水含沙情况,利用超声波多普勒流速流向仪对前池流场进行现场实测,同时引入逆向工程技术构建现场淤积状态下进水前池(以下称原位前池)三维几何模型,采用FLUENT软件基于Realizable k-ε湍流模型及Mixture多相流模型对原位前池水流流态进行数值计算,对比分析数值模拟结果与现场测流结果,验证了数值模型的可靠性。在此基础上,分别对10种不同开机组合方案下未淤积状态下的进水前池(以下称原型前池)流态进行了数值模拟分析。研究结果表明:前池外侧边壁及末端存在回流区及泥沙淤积问题,基于逆向工程的原位前池流态数值模拟结果与现场测流结果相吻合;原型前池主流扩散效果不佳,泵站机组对称开启,同时避免两端机组停机尤其是末端机组停机,前池水流流态较好。本文提出的研究思路对泵站前池流态数值模拟研究具有一定的应用价值,研究成果可为类似泵站工程优化设计和优化运行提供参考依据。     

不同水位泵房进水流道堵塞对流速分布的影响

依据某核电站泵房进水流道工程,针对不同水位条件下泵房进水流道堵塞对其流速分布的影响进行了物理模型试验,研究了泵房进水流道堵塞之后,在不同水位条件下的流速分布状况及影响规律。模型试验结果表明:泵房进水流道堵塞之后,在100 a一遇低潮位时不能满足循环水泵运行的要求,随着水位的上升,能够满足循环水泵运行的要求;随着进水流道水位的上升,流速分布不均匀度、流速加权平均角度降低幅度逐渐减小,流速分布状况得到改善。     

南水北调东线工程刘山泵站进水流态整体模型试验研究

为确保南水北调东线工程刘山闸站的安全稳定运行，进行了刘山泵站进水流态整体模型试验研究工作．通过整体模型试验发现，刘山泵站原设计方案前池面层的大回旋流动诱发了进水流道进口前的吸气旋涡；修改方案采用调整刘山泵站清污机桥位置、压缩前池面层回旋流动范围的方法，在闸、站并列布置的条件下，有效地遏制了前池内的大回旋流动，消除了进水流道进口前的吸气旋涡。     

泵站进水池翼型导流板整流特性数值模拟

基于CFX求解器,针对具有通航功能的某小型闸站式侧向进水泵站进水池内的不良流态,开展了翼型导流板正交试验数值模拟研究.计算结果表明:无整流措施下,进水池流态紊乱,1～3号进水池存在大尺度的回旋区,流速分布不均匀,轴向流速分布均匀度仅为76.84％;在离进水池进口1 D处设置4个仰角为25°的翼型导流板,进水池大尺度回旋...