环境激励下泵站出水塔结构模态参数辨识研究

高扬程提水泵站的出水塔结构在水流的激励作用下易出现剧烈振动甚至由此造成破坏,为研究其振动特性需对其结构模态参数进行准确辨识。以甘肃景电二期工程总干六泵站的出水塔为例,在工作荷载激励下对其振动信号进行现场采集,根据实测的结构振动时程,利用随机子空间法和特征系统实现算法分别对出水塔结构的模态参数进行时域辨识,并将其辨识结果与ANSYS三维有限元模拟结果进行对比验证。结果表明:随机子空间法和特征系统实现算法均能准确辨识出水塔结构模态参数,其模拟结果与实验结果吻合较好。研究成果可为泵站出水塔结构的更新改造设计和安全运行监测提供理论依据,同时能够为灌区水工结构的模态参数辨识提供技术参考。     

低扬程贯流式泵站启动扬程的计算

将泵站从启动至正常运行分为4个阶段,进行泵站启动扬程的分析计算。指出影响泵站启动扬程的主要因素有泵站启动时进水池和出水池的水位差、出水流道工作闸门的开启速度、出水流道的结构布置。通过对贯流式泵站启动过程进行分析,运用水力学原理,就泵站启动扬程的主要影响因素提出一种分析计算方法。以淮安第三抽水泵站为例进行泵站启动扬程分析及计算,所得结果与泵站的实际启动运行情况基本吻合。     

某泵站厂房振源识别与振动成因

针对某灌溉泵站水泵多机组运行时输水管道中产生涡带、涡流及水力脉动等流体现象, 致使泵站厂房产生较大振动的问题, 通过建立泵站厂房结构的三维有限元模型, 应用 ABAQUS 软件和 Lanczos 方法提取泵站厂房 结构模态, 分析泵站厂房的自振频率和振型, 探究厂房产生振动的振源和振动成因, 从而确定泵站厂房可能振源 的产生机理、频率特征, 并与该泵站机组主要激振源频率的理论计算值校核分析, 确定振源。结果显示: 该泵站机 组激振源频率和厂房结构的若干阶自振频率存在共振现象。此研究成果可为该泵站厂房维修和补强加固提供理论依据。     

虹吸式轴流泵站抽真空启动的讨论

江都第一抽水站是我国兴建的第一座大型虹吸式轴流泵站,它设置抽真空系统的目的,是为降低启动扬程。此后兴建的同类泵站,均设置了抽真空系统。80年代初,不少专家发表文章充分肯定抽真空启动降低启动扬程,减少启动振动,在虹吸式轴流泵站有不可或缺的作用。1987年部颁泵站技术规范设计分册中也出现“11.3.1虹吸式出水流道或不具备自流充水的泵站,应设抽真空系统”这样的条文。然而,大型泵站长期运行的实践却证明了抽真空并不能解决虹吸式轴流泵启动振动可能长期不止和降低最大启动扬程这两个问题。     

大型低扬程泵装置水力设计关键技术的创新与发展

我国低扬程泵站建设的水平经历了由低到高的发展过程,特别是南水北调东线一期工程的建设,促进低扬程泵站的关键技术取得了长足的进步;为进一步满足南水北调东线二期工程等重大工程大型低扬程泵站的需要,对南水北调东线一期工程低扬程泵装置水力设计的关键技术进行了较为系统的总结和提炼.结果 表明:南水北调工程水泵模型及水泵装置同台测试为保障我国低扬程泵装置水力设计质量作出了重要贡献;大型低扬程泵装置的水泵选型新方法可保证低扬程泵站设计扬程工况位于泵装置高效运行区、最高扬程工况位于稳定运行区;采用分层次优化水力设计方法可以有效完成低扬程泵装置流道优化水力设计工作;立式低扬程泵装置宜优先采用肘形进水和虹吸式出水流道;对于特低扬程泵站宜优先应用前置竖井贯流式泵装置,可满足结构稳定和水力性能优异的要求;为实现泵站工程整体最优化设计,需要采用泵装置水力设计与泵房水工设计、结构设计之间的协同优化设计方法.     

高扬程大功率离心泵选型关键技术研究与实践

为了对含沙量高、颗粒硬度大的高扬程泵站水泵机组的水力性能、运行稳定性及其耐磨强度展开研究,在梳理现阶段国内外大型高扬程大功率离心式水泵发展现状的基础上,统计分析了高扬程离心水泵的性能参数水平。基于分析结果,研究提出了提高水泵运行稳定性、抗泥沙磨损等关键技术难题的应对措施,并在引汉济渭工程的黄金峡泵站中进行了应用。研究成果可为类似高扬程泵站的工程设计提供参考和借鉴。     

某大型泵站枢纽结构抗震动力分析

阐述了对位于八度烈度地震区的某大型泵站枢纽因其抗震设防等级较高,急需开展安全分析以保障其正常运行进行的研究.构建了考虑地基-基础-填土-结构-荷载相互作用的三维有限元模型,基于模态分析并采用反应谱法研究了八度地震区完建蓄水工况与运行叠加工况下该类型整体结构的抗震动力性能,以此获得其位移、应力等动力参数指标,为泵站结构技...     

大型高扬程长轴深井泵在贵州塘寨电厂的应用

贵州塘寨2×600 MW电厂配套取水一级泵站工程扬程高、流量大、扬程变幅大。该工程采用大型高扬程长轴深井泵,经安装调试运行效果良好。大型高扬程长轴深井泵在本工程的成功应用为中国类似工程泵站设计提供了较好的借鉴。     

粤西白沙泵站水泵选型设计

以粤西白沙泵站水泵机组选型为实例,根据泵站设计排涝流量、特征水位、设计扬程等参数以及选定站址的地形、地质等条件的要求,充分考虑技术可靠性和经济合理性,从技术、施工和工程投资等方面进行了分析、比较,以选择适合的水泵机组型号及台数,合理布置泵房结构.由于白沙泵站设计流量大、扬程低,因此主要是选取传统的轴流泵和大型潜水泵两种泵型进行比较.大型潜水泵为新型机电一体机,具有技术先进、机组结构紧凑、运行稳定及安装、检修方便等优点,且泵房结构简单、施工方便、经济合理,通过对泵站各运行工况的校核,水泵均可高效运行,因此,推荐粤西白沙泵站采用大型潜水泵.     

大型虹吸式轴流泵站启动振动原因分析

1 引言 60年代初期我省建设的一些大型虹吸式轴流泵站,包括江都一、二站在内,都普遍存在一个问题,即当净扬程超过一定数值时,启动过程中,水泵往往产生强烈振动,危及机组甚至水工建筑物的安全,机组无法投入正常稳定运行,严重影响泵站效益的发挥,成为急待改造的重大课题,也成为后续一些泵站过高选择水泵设计扬程的依据,从而使这些泵站的运行效率大大降低。 虹吸式轴流泵站启动过程中,水泵产生强烈振动的原因,既往已见有多种解释,归纳其解决这种振动的方法只有一个,那就是以较高扬程的水泵替换原装置水泵,即必须更换水泵     

斜式轴流泵装置出水流道偏流特性研究

斜式轴流泵是大流量低扬程提水领域的一种典型泵型,但其在某些工况下存在严重偏流问题,是影响斜式轴流泵站安全稳定运行的工程难题和关键科学问题。本文以浙江盐官泵站15°斜式轴流泵装置模型为研究对象,通过模型试验和数值模拟方法对装置内部瞬态流动特性进行研究,分析了不同流量工况下内部流动特征及偏流产生的原因,提出了解决偏流问题的抑制措施。研究结果表明:顺水流方向出水流道隔墩左侧流量高于右侧,最优流量工况下偏流比达2.33,有70%的流量从左侧流道流出;出水流道内的偏流是因水流在剩余环量的影响下发生偏转,通过弯管段时产生的;在出水流道弯管段设置偏流抑制措施可有效改善出水流道内部流态,抑制偏流的发生。本文研究成果已经应用到盐官泵站装置原型上,并得到了很好的应用,从而为解决大型斜式轴流泵站偏流问题,保证泵站安全稳定运行提供了参考。     

高耸升船机塔柱结构抗风数值风洞模拟

利用数值风洞模型技术,采用原始不可压缩黏性流体N-S方程描述风场的运动,建立合适的计算域边界条件,基于ADINA有限元分析软件,提出了一种高耸升船机塔柱结构抗风分析方法,并通过算例验证了该方法的正确性和有效性;结合工程实例,分析了升船机塔柱结构的风致响应,求得升船机塔柱结构风载体型系数,推导了升船机塔柱结构顺风向风振系数表达式,并与规范值进行了对比。数值模拟结果表明:高耸升船机塔柱结构顺风向最大位移出现在其迎风面顶部附近;数值风洞模型计算得到的升船机塔柱结构风载体型系数大于规范值;对于顺风向风振系数而言,在结构高度90 m以上区域规范值都偏小。     

特低扬程泵站水力性能研究

采用数值计算和物理模型试验方法研究特低扬程泵站的水力性能,并以苏州市东风新平面S形轴伸泵为例,对其内、外特性,包括装置的水力性能、流道沿程典型断面流速分布、空化特性及进出水流道的水头损失进行分析研究。通过对数值模拟计算及物理模型试验成果的逐项对比,证明数值模拟方法在特低扬程泵装置性能研究中具有良好的应用价值,特别是在高效率附近区域,数值模拟计算成果具有良好的精度。对断面流速分布和流道水力损失等内特性的进一步分析,揭示了不同工况下泵站性能差异的原因,为进一步优化流道型线提供了依据。     

石湾站排灌结合新型布置形式的实践与思考

排水和灌溉是平原湖洼区泵站的主要功能。泵站枢纽布置往往需要把二者结合起来,以充分发挥泵站的作用。石湾站枢纽布置提出了灌溉出水涵与已有泵站建筑物结构相结合的新型布置形式,既解决了排灌结合站共用排涝涵洞问题,又解决了灌溉涵基础下回填土质量控制不严引发不均匀沉降大的问题,保障了泵站正常运行,可为类似泵站布置设计提供参考。     

河床式水电站流道水体附加质量 计算方法研究

分别用附加质量法和流体单元法对某水电站厂房结构进行有限元数值模拟,对模型进行模态 计算,以流体单元法得出的计算结果为依据,将进水塔附加质量公式不断修正后计算模态,直到两种 方法所得频率值相差不多且振型相同时为止。结果表明,水塔附加质量公式乘以0. 1 } 0. 2的修正系 数可适用于河床贯流式水电站的流道层。     

白沙滩泵站进出水流道数值优化研究

将CFD技术应用于白沙滩泵站工程进、出水流道的优化设计.基于Navier-Stokes方程和标准k～ε紊流模型,依据三维数值模拟的结果,优化泵站进、出水流道的几何参数,改善了流道内流速分布情况,提高了泵站装置效率.     

灌溉泵站设计参数的确定及水泵选型

水泵选型是泵站工程设计中的重要问题,选型合理与否,直接关系到泵站工程的投资、建成后的运行费用和供水安全.水泵选型必须根据工程具体情况,确定合适的水泵型号和台数.选型的基本依据是泵站工程规划中所确定的设计参数,即所在泵站的流量、扬程及其变化规律.本文对灌溉泵站的设计参数确定及水泵选型问题进行了讨论,提出了设计参数的确定及水泵选型的方法.     

低扬程泵装置流动特性及水力性能研究进展

综述近年来低扬程泵装置流动特性及水力性能方面的研究进展,分别从进出水流道、叶轮和整体泵装置等方面对目前研究成果进行分析,指出为了更真实地描述泵装置流动与性能研究,应树立从装置的角度去认识泵装置及其各过流部件的内、外特性的思想。目前需要在泵装置内部三维流动测量和低扬程泵装置选型方法两方面作重点研究。