泵站机组非对称运行下的前池导流墩整流模拟

为改善某泵站在机组偏离前池中心线运行工况下前池进水的不良流态,提出并优化了3种导流墩设置方案,运用Fluent软件,采用标准k-ε湍流模型和SIMPLEC算法对3种导流墩整流方式下的前池水流流态进行三维流体动力学模拟.结果表明:长短导流墩组合设置的方案3中回旋区对进水流态的影响最小,运行机组进水流道内流线基本顺直,进水条件明显改善.     

大扩散角泵站前池整流措施的数值模拟

为改善正向泵站前池扩散角过大造成的不良流态,采用数值模拟方法分析泵站前池内加设导流墩与底坎后的整流效果.结果表明,合理设计的Y型导流墩和底坎联合整流措施不仅具有平面分流效果,而且可以阻碍立面漩涡发展、调整泵站行近断面流速.本研究成果应用于实际工程中改善了大扩散角泵站前池的进水流态,提高了泵站运行稳定性.     

侧向进水前池水流特性的试验研究

侧向进水条件下的前池水流将形成螺旋流和回流.实验丧明,影响螺旋流强度的主要因素是侧孔孔高与水深的比值;影响前池内侧回流长度的主要因素是引渠宽与前池宽的比值和侧边进口宽与前池宽的比值.在各种改善水流措施中加设导流墩和潜墩效果显著,可以使前池因测向进水引起的不良流态得到改善.     

城市排水泵站侧向进水前池流态的研究

在城市排水泵站中，由于受地形、用地的限制，常采用布置紧凑的侧向进水前池．然而，侧向进水将会造成前池水流紊乱，流速分布不均，产生局部的回流、漩涡等，从而影响了水泵的效率．结合上海污水治理三期工程汶水路泵站模型试验，对侧向进水前池的流态进行研究，并提出改善不良流态的工程措施。     

泵站直边正向前池流态模拟与泥沙淤积预防措施

针对从高含沙河道取水的大型泵站直边正向前池泥沙淤积导致前池调节能力下降、泵站运行效率低下等问题,利用ICEM-CFD软件构建原型前池结构三维模型,采用FLUENT软件基于Standard k-ε湍流模型对前池流态进行模拟分析,并针对不良水流流态提出增设导流墩与压水板2种优化措施。结果表明,数值模拟结果与实际调查情况相一致,前池水流流态紊乱,泥沙淤积较严重,八字形导流墩可在一定程度上削减主回流区范围,但对前池水流仅起到分配作用,流场分布无明显改善;45°压水板能有效改善前池主流效应,两侧回流区明显减弱,在改善前池泥沙淤积问题的同时保证了水泵有利的进水条件。     

污水泵站进水流态的分析及其改进

根据上海市污水治理二期工程SA泵站水力模型试验,分析城市污水泵站前池普遍存在的不良进水流态现象及其对水泵性能的影响,提出前池流态改善措施．试验表明,改进后的前池使流态得到明显改善,水泵机组效率明显提高,并可有数降低泥沙淤积．     

给、排水泵站进水流态紊乱的危害与对策

在一些大型给、排水沉井泵站的运行中,因前池尺寸偏小,水流自引水管进入前池后,突然扩散,流态紊乱,形成独特的水流现象.本文根据模型试验成果,对进水流态进行了分析,求出前池扩散水流的水力参数,研究流态紊乱对水泵运行的危害,并探讨改善流态的对策和提高泵站效率的途径.     

泵站进水弯道三维流动分析及流态改善研究

采用雷诺时均方程结合k-ε紊流模型首次对典型泵站进水弯道水流及其流态改善进行三维数值模拟，计算结果与试验值吻合。计算优选出的组合底坎有效地改善了进水流态。对实际工程郑集泵站前池复杂流场的三维数值求解进一步证明该模型是正确的，求解方法是可行的。采用数学模型结合物理模型的研究方法可缩短研究周期，降低研究成本。     

圆形立柱对侧向进水泵站前池流态的影响及其整流机理

利用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)模拟软件研究单排圆形立柱对侧向进水泵站前池流态的改善情况,及其参数对回流区范围大小和进口断面行近流速均匀度的影响.计算结果表明,单排圆形立柱可使水流向前池两侧分流,缩小边坡回流区范围,使进口断面行近流速更均匀,有效改善水流流态.单排圆柱宜布置在距离进水池31.05D_0(D_0为吸水管直径)处,圆柱间距越大、数量越少,其阻水分流效果越不明显.     

泵站前池和开敞式进水流道的数值优化

基于RNG k-ε紊流模型,雷诺时均N-S方程,运用流体计算CFD软件对某泵站前池和开敞式进水流道进行三维流动数值模拟以及水力性能的优化设计。采用先局部后整体的优化方法,先对进水流道的底部坡度进行优化,再通过不断改变前池进水流道的总宽度,对泵站进水结构进行整体的优化设计。以进水结构出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对设计流量工况点做数值模拟。结果得出,优化后进水结构的水力损失由0.003 5 m降低到0.001 5 m,进水结构出口流速均匀度由38.62%提高到74.94%。优化后进水结构无漩涡产生,流态均匀,进水结构经优化后水力损失较小,说明数值模拟参与到前池和进水流道的优化缩短了试验周期,节约了成本,可以准确、可靠地指导工程应用,为同类泵站的设计和安全运行提供参考。     

某泵站全流道CFD仿真及流道改造研究

为了使进出水流态稳定,减少出水流道水力损失,使用三维模拟软件Fluent,采用RNG k-ε模型对某城市排涝泵站全流道进行数值模拟仿真;针对泵站前池水流流态不稳,影响进水流道水流状态,出水流道流态不稳且水力损失较大等问题,对前池尺寸以及出水流道形式进行优化,并对优化方案进行仿真。优化前、后方案的仿真结果表明,前池的水流流态得到改善,出水流道水流流态得到改善,水力损失减小。     

上海中线2号污水泵站引水渠道和前池的试验研究

对世界银行贷款项目－－我国最大的污水治理工程污水治理二期工程中线2号污水泵站引水渠道及前汇进行了水力模型试验研究,在研究中采用清、浑水配水均匀性试验和设置压水板试验,并结合数模流场分析的方法,发现原污水泵站存在引水渠道水流流域不均匀,前池流态恶劣和泥沙淤积积严重,针对试验中的问题提出改进措施,措施效果理想,消除了前池不良流态,提高了泵站的工作效率。     

多机组泵站进水池优化水力设计

采用三维紊流数值模拟方法对多机组泵站进水池的流态进行分析研究,并在此基础上进行优化水力设计．数值模拟结果表明多机组泵站位于进水设施两翼的进水池大多为偏流进水,在多机组泵站进水设计中采用蜗形进水池,前池采取一定整流措施,可以改善进水池内的流态．     

基于CFD技术的泵站进水池水力性能研究

为了改进泵站进水池设计,应用CFD技术对进水池内部流态和水力性能进行分析.首先基于重整化群湍流模型和SIMPLEC算法,数值模拟了泵站典型矩形进水池内的定常流动;然后基于流速均匀度优化目标函数,分析了进水池进水管内各个断面的轴向流速分布规律,并提出了叶轮名义高度的取值范围,即喇叭口直径的1.3～1.7倍.计算结果表明:矩形进水池内流态紊乱,水力性能差;增加导流墩和采用W形后壁后,进水池流态和水力性能能得到明显改善.     

泵站调节池水力优化的数值模拟

基于定常不可压流体的控制方程和重整化群(RNG)湍流模型,采用CFD技术,通过SIMPLEC算法,计算了6种导流墙布置方案的泵站调节池定常流动,并且通过物理模型验证,定量分析了导流墙布置方案对调节池水流流动的影响.研究表明:导流墙间隔为10L时,过小的间隔导致调节池内边壁脱流现象严重;导流墙间隔为16L时,过大的间隔又使得调节池内水流流速过低;增加1m调节池挖深时,调节池流态改善不明显并且增加工程造价;利用21L和10L宽窄相间的导流墙布置形式,底部流速达到不淤流速的同时可以有效降低调节池水头损失近1.2m,为泵站前池的流态提供一定的保障,其中L为导流墙宽度.基于数值模拟结果提出的调节池布置方案可应用于工程实际.     

平原水闸泵站枢纽布置与整流措施 研究

通过江苏、上海等地１０余座闸站合建工程的物理模型试验成果分析,总结出闸站合建枢纽的三种主要布置型式,即平面对称布置、平面不对称布置和立面分层布置。在各类整流措施中,闸站结合部加设导流墙和泵站前中设潜墩,可以有效地改善由于主流偏斜所诱发的回流、螺旋流等不良流态。     

火(核)电站循环水泵房前池水力模型试验研究

根据浙江北仑电厂二期工程循环水泵房水力模型试验,分析电厂冷却水泵站前池中的不良流态及其解决方案,对泵站前人的水工布置、前池的扩散角及前池长度的设计提出了优选方案。利用该方案,不仅可较好地解决前池内流态紊乱、流速分布不均以及度坎后部次生流的产生等问题,同时可缩短前池长度、降低工程造价。     

基于RNG紊流模型的城市排水泵站前池数值模拟研究

本文基于雷诺平均N-S方程和RNGk-ε模型,在压力和速度耦合采用SIMPLEC算法上,对城市排水泵站前池流态在设计工况下进行了数值模拟。计算结果和实验值吻合一致,同时计算结果表明在设计开机工况下,城市排水泵站进水池内部存在复杂水流流态,研究结果可以用来对城市排水泵站前池的优化设计和调度运行创造了条件,具有一定的工程使用价值。     

泵站前池流场的数值模拟

采用标准κ-ε模型和SIMPLE算法,对泵站前池水流流态进行了数值模拟。根据模拟前池水流的速度矢量图和断面垂线速度分布分析了泵站前池型式、扩散角与天然扩散角的关系和开机决策对泵站进水流态的影响,所得结论与泵站前池的设计理论十分吻合,这不论对泵站的设计还是改造都具有指导意义。     

城市防汛排水泵站侧向进水集水池水力特性研究

泵站在我国城市防汛排水等方面起着十分重要的作用。城市排水泵站常年运行的流量变化一般很大,配泵机组台数较多,为节省占地面积,常采用布置较紧凑的侧向进水方式。对侧向进水集水池,一般会出现同池各水泵配水不均匀,池内流态紊乱、水泵吸水条件差,继而导致水泵效率下降、机组振动等问题,本文提出了改善侧向进水集水池水力特性的两种技术方案,即配水孔方案与流槽式配水方案。