侧向进水泵站流态模拟及改善研究

为解决侧向进水泵站前池和进水池内部大范围漩涡问题,以某一具体泵站为工程基础,基于三维不可压缩流体的雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用ANSYS CFX软件对前池和进水池进行数值计算,采用定性方法分析了前池和进水池所选横断面流态,采用定量方法分析了进水池内部所选纵断面特征线上轴向速度均匀度。通过数值计算流线图发现:对于原始方案,水流以斜交形式进入进水池,侧向进水泵站2#至5#进水池右侧边壁处存在大范围回流区域;为改善原侧向泵站进水结构的不良流态,通过多方案整流措施的数值计算,相比于原方案,采用导流墙和立柱相结合的整流措施,前池及进水池内大范围回流区域消失,整流后进水池纵断面特征线上的轴向速度均匀度总平均提高18.15%,最大提高至27.82%。研究成果为改善侧向进水泵站流态提供了参考。     

上翻式和侧翻式拍门水力特性对比研究

为了分析拍门的水力特性,以上翻式和侧翻式拍门为研究对象,应用Pro/E软件进行三维建模,应用Fluent软件对拍门开启角度为30°、40°及50°的出水流态进行数值模拟,得到了两种拍门的水力损失值。研究结果表明,侧翻式拍门克服了传统上翻式拍门的缺陷,拍门开启角度大,在同种工况下侧翻式拍门的水力损失更小,水流流态更好。     

浅谈拍门式水闸设计

介绍了农村中小型拍门式分水闸的特点及适用范围、结构布置、结构尺寸的确定、启闭方式;分析了拍门式分水闸的经济效益。     

侧向进水泵站前池流态试验研究

以Froude准则为基础,适当提高模型流速,在不同水位下进行了某侧向进水泵站的模型试验。结果表明:原方案前池内无论是面层还是底层,均出现大尺度回流区;水流斜向进入进水池,边侧水流偏斜尤为严重;翼墙回流区内流速较低,易造成泥沙淤积,对泵站的安全、经济运行不利。通过对底坎、导流墙、"Y"型导流墩等多种整流措施进行试验,发现采用由"Y"型导流墩演变而来的"丁"字型倒流措施能取得较好的整流效果。     

前池侧向垂直引水水流流态的改善

该文利用具体工程实例的物理模型,进行了多组优化试验研究,探讨了前池通过箱涵侧向垂直引水的水流流态的均匀性及稳定性,以及相应的流态改善措施,从而归纳出较为有利的布置形式。     

用CFD法分析冲击式水轮机流态

采用计算流体动力学(CFD)数值模拟冲击式水轮机的流态为新设计或改造工程提供了良好的发展前景。     

新型自由侧翻式拍门研究

结合传统拍门的研究方法,从理论上分析和研究了一种新型拍门即自由侧翻式拍门的运动规律和撞击力。主要内容包括:拍门的结构和工作原理、无水空翻时拍门的运动规律和撞击力、停泵闭门过程中拍门的运动规律和撞击力、拍门撞击力的求解方法、拍门的流态和水力损失分析等,得出一般拍门的运动方程和撞击力近似表达式,并结合百里洲泵站更新改造工程拍门改造实例进行计算。结果表明该新型拍门克服了传统拍门的缺陷,运行时阻力小、开启角度大、水流流态好,无需配套设备,造价低廉,安装与检修方便。     

设引桥的墩式码头建设对附近水域流态影响分析

由于设引桥的墩式码头工作平台与岸边具有一定距离,中间采用引桥相连,该类码头与岸边码头相比,对附近水域流态改变更大,尤其是工作平台与堤岸之间的水域,流向发生改变,流速增大,对堤岸产生冲刷,影响岸坡安全。该文采用平面二维模型对东江三角洲河道上某墩式码头工程前后附近水域流场进行了模拟,并分析其流态的变化,以及对附近河床及堤岸可能造成的影响,为堤防保护提供参考。     

“Y”形导流墩几何参数对侧向进水泵站前池流态影响

为改善侧向进水泵站前池流态,基于CFX软件,采用RNG k-ε紊流模型,对无整流措施和布置"Y"形导流墩情况下的侧向进水前池进行了数值模拟,分析"Y"形导流墩位置、高度、角度、长度等因素对侧向进水泵站前池流态的影响。数值结果表明:无整流措施时,泵站前池左侧区域存在大面积回流区,泵站右侧机组水流偏斜非常明显,对机组有不利影响;"Y"形导流墩具有分流作用,通过在进水池前布置"Y"形导流墩可显著均匀流速、消除回流区,水流能够更均匀地流入各台机组。研究发现,当"Y"形导流墩位于进水池前33.33 D0、高度为1.11 D0、角度为120°、长度为2.78 D0时,侧向进水泵站前池流态有明显改善,进水池前行近流速分布更加均匀。     

节能型侧翻式拍门在宁夏大型灌排泵站的应用

介绍了节能型侧翻式拍门的结构和原理,以及该拍门用于宁夏大型灌排泵站固海扬水长山头泵站更新改造的效果。运行实践表明:节能型侧翻式拍门相对于传统的"溢流堰"出水断流形式,具有运行阻力小、开启角度大、水流流态好、水头损失小等特点,其应用节约了电力能源,节省了运行维护成本,方便了安装与检修,提高了泵站运行可靠性和装置效率,符合国家节能降耗的要求。     

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。     

急流小流量旋流式竖井涡室流态试验研究

旋流式竖井是一种比较良好的泄水道,目前研究工作集中于急流大流量或来流为缓流小流量情况。某尾矿库排洪管为急流小流量,通过水工模型试验研究这种水流的涡室体型流态。针对急流小流量旋流,对圆弧、椭圆曲线涡室体型进行比较择优,选取了比较合适的体型;并对试验中出现的问题进行了分析研究,主要解决了涡室流态问题,经优化,所推荐椭圆体型涡室流态理想,满足工程设计要求。     

弯道河段下游泵站进水前池流态及整流措施

为改善弯道水流在泵站前池引起的偏流、回流、吸气旋涡等不良流态,基于FLUENT软件,将雷诺时均N-S方程与RNG k-ε双方程紊流模型应用于某实际工程侧向进水泵站前池的三维数值模拟中,对比分析整流前后泵站前池及进水流道流态的流速、流线变化,并建立流速分布均匀度目标函数,定量分析泵站进水流态的优劣。结果表明:在前池增设复合式导流墩并延长导流墙能够有效地调整弯道水流流向,减弱前池中的偏流和回流,提高水流的顺直度与均匀度,改善泵站进水条件,提高枢纽运行的工作效率。     

葛洲坝电站坝前流态及压差分析

以葛洲坝电厂原型观测为基础,在对坝前流态做整体分析的基础上,分析坝前流态对拦污栅污物聚集及对拦污栅水头损失的影响。对葛洲坝电站21台机组进行原型观测后,分析得出：各机组拦污栅前后水位及进水口流态各不相同。因此造成拦污栅前后压差的原因不同,不能一概而论,须具体问题具体分析。同时提出在以后的工程设计中要考虑坝前流态对电站拦污栅污物排漂的影响及防治。     

侧向进水泵站前池整流技术研究综述

针对侧向进水泵站前池水流流态的改善问题,概括了当前侧向进水泵站前池整流技术在流动特征、研究方法和整流措施等方面的研究进展,指出还需要在旋涡生成机理、比尺效应、配水孔整流方式和实际工程优化设计方法等方面进行进一步的研究。     

节能型自由侧翻式拍门在黄山寺二站工程中的应用

文章介绍了传统型拍门的特点和节能型自由侧翻式拍门的工作原理、特点和结构,并从各项技术性能指标上阐述了节能型自由侧翻式拍门优于传统型拍门,指出节能型自由侧翻式拍门安装、维护技术要求和注意事项,从实际运行看,效果很好。     

往复流中射流的流态研究

为研究近海水域的排污扩散规律,推导了往复流中射流流团运动轨迹与计算式.对排污工程进行概化,给出了模型的边界条件与数值模拟的工况,利用重组化群紊动能-紊动耗散率紊流模型,对往复流中射流流态进行了模拟,验证了数值模拟结果,研究了射流流速分量等值线分布,采用半经验半理论的方法分析了射流流团涡心运动规律.结果表明,受横流控制,射流z轴方向流速分量w等值线(简称:射流w等值线)在对称面上手形对称,形成两排并行的流团,流团在运动过程中互相掺混,形成Y状外形.在z剖面上射流w等值线形成一对同心圆.得到了流团涡心运动轨迹x与z分量随时间t变化的函数关系式.     

灯泡贯流泵装置的基本流态分析

为了回答灯泡贯流泵装置中的灯泡体究竟应该前置还是应该后置的问题,应用水泵装置三维湍流数值模拟的方法分别研究了南水北调东线工程某泵站前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置两个不同方案的流态,揭示了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置的基本流动属性;数值模拟的结果得到流道模型试验的验证。研究结果表明:前置灯泡贯流泵装置的进、出水流态均匀平顺,水力损失较小;后置灯泡贯流泵装置的进水流态均匀平顺,但出水流道内存在明显的偏流和旋涡流动,水力损失较大;灯泡体前置符合水力学的基本原理,是获得最佳灯泡贯流泵装置水力性能的必要条件之一。     

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...