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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

开机组合对泵站前池水沙流场特性的影响

为研究开机组合对多沙水源提水泵站前池水沙流场特性的影响,以景电灌区某典型泵站为研究对象,采用逆向工程技术对淤积状态下的泵站前池三维几何模型进行重构,基于Realizable k-ε模型耦合考虑相间滑移的Mixture模型,采用FLUENT软件对淤积状态下的泵站前池开展水沙两相流数值模拟,同时对不同开机组合非淤积状态下的泵站前池水沙流场特性进行数值模拟。研究结果表明：现役淤积状态下的泵站前池内部存在流态紊乱及严重的泥沙淤积问题,流态数值模拟结果与现场测流结果相吻合;现役非淤积状态下的泵站前池存在显著的主流效应且低速回流区范围较大;伴随泵站两端机组开机,前池内主流的扩散效果有所提高,流场分布趋于对称,泥沙淤泥情况略有改善。     

田市抽水站供水前池更新设计合理性的数值分析

采用分步法求解正交曲线坐标系下的二维水流的数学模型,预测了田市抽水站供水前池更新设计、前后几类典型的运行工况下的水流流态,通过对模拟结果进行比较、分析,证明了供水前池更新设计方案的合理性。     

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。     

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。     

污水泵站前池防淤措施的研究

由于城市污水中含有大量固体悬浮颗粒 ,城市污水泵站前池普遍存在淤积问题 ,给泵站运行、管理带来不便 ,有必要通过水力模型浑水试验探求前池防淤措施 .结合上海市污水治理 2期工程南线 #A泵站水力模型试验研究 ,利用浑水试验 ,对城市污水泵站前池淤积问题进行一定的探讨 ,通过对不同的改进措施下前池淤积状况的分析比较 ,提出了在原设计前池中设置 45°导流板的最佳防淤措施     

基于SST k-ω湍流模型的泵站侧向进水流态改善研究

泵站侧向进水前池中易形成不良流态,为了改善不良流态,以Fluent为平台,采用SSTk-ω湍流模型,研究了某侧向进水排涝泵站的进水水力特性,通过定性与定量分析,得出了最佳的导流墩布置方案,有效地改善了该泵站前池的不良流态.分析结果表明,侧向进水前池中,由于水流侧向流入,进水前池各纵向断面的流态不是对称分布的,设置导流墩分配水流时,应根据工程实际情况适当调整;针对漩涡产生的位置设置导流墩,能有效地消除漩涡,改善进水流态.     

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．     

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。     

泵站前池底坝整流数值模拟研究

基于N－S方程和标准的k－ε紊流模型,采用交错网络系统,对泵站前池底坎整流的流动进行数值模拟,准确预测了底坎整流的流动场结构,数值分析结果表明底坎分离流动主要经历了阻水、边界层分离、再附和充分发展四个过程,研究发现水流过坎后旋滚区长度决定了底坎的设置位置,文中提出的数值方法,可用于准确矛盾坎后的旋长长度和底坎位置,通过计算结果与实验资料相比较,表明模拟结果是可信的。     

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.     

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。     

泵站簸箕型进水流道水力特性试验及数值模拟

对一经优化设计的泵站簸箕型进水流道制作了水力模型,测试其水力损失;采用雷诺平均纳维斯托克斯方程(RAN S)和标准k-ε湍流模型,运用S IM PLEC算法,对流道内部流场进行了三维湍流数值模拟,揭示了流道内水流的流态和特征断面的速度分布规律.试验和数值分析结果表明,所设计的簸箕型进水流道内无漩涡,流态良好,水力损失小,水泵进口速度分布均匀,加权平均入流角接近90.°     

秦淮河流域典型排涝泵站前池水质与降雨特征响应关系

为分析排涝泵站前池水质与降雨特征的响应关系,对南京市城区秦淮河沿线2个排涝泵站前池水质以及降水量开展高频在线自动监测,结合回归树方法分析了不同降雨强度、前期干旱时间条件下排涝泵站前池水质变化规律,探讨了不同类型排涝泵站前池水质的主要影响因素。结果表明:晴雨天均有生活污水汇入的A泵站前池氨氮质量浓度在大雨强下降低,中雨强下先升高后降低,小雨强下平缓上升,A泵站前池污染物质量浓度主要受降雨强度和次降水量影响;主要接收降雨径流,雨量大时有生活污水溢流汇入的B泵站,前池污染物质量浓度在大雨强下先升高后逐渐降低,中雨强下降低,小雨强下变化不大,B泵站前池水质主要受次降水量、前期干旱时间和降雨强度影响;2个泵站前池CODMn质量浓度变化与降雨的响应规律相似,但更多受到与前期干旱时间关联的地表径流冲刷作用影响;连续降雨均导致泵站前池氨氮质量浓度和CODMn质量浓度波动变化较大,而前期干旱时间越长,降雨发生后泵站前池水质越差。     

提高沉井式抽水站装置效率的水力措施

抽水站的装置效率受到进水流态的影响.试验表明,不良的进水流态能极大地降低水泵的装置效率,恶化运行工况.在各种改善措施中加设过水底坎和分水板最好,可以使沉井式抽水站因前池狭小引起的不良进水流态得到改善,提高装置效率达8%.而增加的投资很少,施工简易,节能效益显著.