泵站进水池进口边界条件处理方法的研究

进水池的流态不仅与进水池结构有关,而且与进水条件有关.传统的数值模拟对泵站进水池进口边界条件垂直入流假设并不符合多机组泵站进水池的情况.整体数值模拟方法的计算区域为整体进水设施,避免了对进水池进口流态直接描述的问题,能够更加准确预测进水池内的流态.     

泵站蜗形进水池进水流态数值分析

进水池设计要求是为水泵提供较好的进水流态,进水池内流态的好坏主要取决于进水池结构本身及其进水条件．应用计算流体动力学方法对无偏流及偏流进水工况下蜗形进水池内的三维流态进行了数值模拟,并与矩形进水池的流态进行对比分析,模拟结果表明蜗形进水池无论在无偏流工况还是在偏流工况下都有着较好的进水流态,对偏流影响不敏感,其水力性能优于矩形进水池．     

在偏流进水工况下矩形进水池三维紊流数值模拟

进水池设计要求是为水泵提供较好的进水流态，进水池内流态的好坏主要取决于进水池结构本身及其进水条件.通过计算流体动力学方法针对偏流进水工况下开敞式矩形进水池内的三维流态进行数值模拟，并与无偏流进水工况下的流态对比分析，研究表明开敞式矩形进水池在无偏流工况下有着较好的进水流态，但是在偏流进水工况下流态恶化．     

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.     

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。     

进水流道对立式混流泵装置能量特性的影响

采用计算流体力学方法，对三个不同的进水流道设计方案所组成的立式混流泵装置进行了内流数值模拟．在分析进水流道基本流态的基础上，对进水流道出口水流条件以及水泵装置能量特性进行了定量计算．数值计算结果表明，水泵的设计进水条件与水泵装置中的水泵进水条件存在明显差异，进水流道水力设计对立式混流泵装置的能量特性有显著的影响，工程设计中应重视进水流道的选型以及进水流道与水泵性能最佳匹配的研究．进水流道水力设计优化可有效地改善进水流道出口流态，确保水泵有良好的进水条件，大幅度提高水泵装置效率。     

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.     

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。     

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。     

长距离多级泵站引水工程全系统流量调节

为了保证大型长距离多级泵站引水工程运行中全系统的流量平衡,建立了全系统的仿真模型。根据泵站所处位置不同提出两种新的系统流量调节方法。通过调节转桨泵转轮桨叶角度改变泵的流量特性,使取水泵站流量达到系统调度要求,使中间泵站保持其前池水位不变,以此来实现系统的流量自动调节平衡。仿真结果表明:采用这种调节方法可以实现全系统的流量自动平衡,但是在流量调节中需要考虑明渠的大时滞性的影响,以达到全系统流量调节的优化。     

泵站正向前池进水池试验研究

本文在分析现有泵站的基础上,建立了有代表性的前池进水池水力模型,通过试验研究,得出了比较合理的正向前池边壁形式和进水池水平吸水管多机组运行条件下临界淹没深度的计算公式,可供泵站工程设计参考。     

关于解决排水泵站进水管道淤泥沉积问题的研究

排水泵站进水管道淤泥沉积是泵站运行管理工作中常见的问题,不仅给养护工作带来了很大的困难,还大大提高了养护管理费用。为了降低泵站养护费用,提出了在设计施工时加大泵站进水管道设计坡度、在泵站进水管线上设置沉泥井等防淤清淤措施。     

双向贯流泵装置特性数值模拟

采用数值仿真技术,对青龙桥河双向贯流泵各工况的装置性能曲线、汽蚀特性、流道水力损失分布、轴功率等参数进行了分析与计算．结果表明：用基于有限体积法的双方程紊流模型对泵装置流场进行数值仿真研究,是可行、有效的;利用数值仿真技术优化泵站型线,可显著地提高装置效率．     

泵站枢纽三维湍流数值模拟研究

采用雷诺平均纳维斯托克斯方程(RANS)和标准κ-ε湍流模型,运用SIMPLEC算法,对无锡市仙蠡桥泵站枢纽6种运行组合工况进行了三维数值模拟,预测了回流区及旋涡发生的位置和形态,计算得出了泵站枢纽流速分布规律以及泵站出水河道与京杭大运河交汇处的最大横向流速,计算结果与水工模型试验结果吻合.该研究不仅为仙蠡桥泵站枢纽优化设计、合理布局提供了理论指导,而且研究方法可应用于其他泵站枢纽水流流态数值模拟.     

潜水泵房的技术经济分析

本文以株洲市第四水厂潜水泵房建设为例,根据潜水泵的特点,对取水工程中的潜水泵房与干式泵房进行了经济技术比较.     

数值模拟及可视化技术在旋转水力机械设计中的应用

以苏州市仙人大港泵站工程为例,对泵站的叶轮、导叶及平面轴伸式流道进行三维立体图形显示,对排涝、引水等不同运行工况下泵站装置全流道三维流场进行数值模拟,并给出了流道中各点流速及压力等物理参量的空间分布.模拟结果以平面、立体相结合的方式展示,直观、逼真.该技术可用于流道型线的优化、结构形式及尺寸的多方案快速比选,并可预测水力机械性能,为旋转水力机械的设计和建设提供决策支持.     

贯流泵站液压快速闸门断流停泵过渡过程分析

基于刚性水锤理论,分析了贯流泵站泵装置水力特性、泵机组动力学特性,并运用最小二乘曲面拟合方法仿真模拟了水泵全特性曲线;建立了贯流泵站液压快速闸门断流停泵过渡过程计算的有限差分非线形方程组,并采用牛顿莱福森(Newton-Raphson)迭代法对方程组进行求解.利用该数学模型数值模拟了南水北调淮安第三抽水站贯流泵机组停泵过渡过程,结果表明,该数学模型能较好地模拟贯流泵站停泵过渡过程.