泵站进水口临界淹没深度相似准则及换算公式探讨

结合大型斜式轴流泵站水力模型临界淹没深度试验研究,就泵站进水口临界淹没深度相似准则进行探讨,提出了泵站进水口临界淹没深度换算公式.与其它泵站进水口临界淹没深度换算公式进行了比较,验证了公式的适用性.     

综合管廊排水系统潜水泵的临界淹没深度

综合管廊设有雨水渗透、外部通风口、人员进出口、投料口等外部开口,一旦发生紧急进水,排水系统是保障管廊安全运行的重要附属设施.通过对北京、上海及海口等管廊考察,确立了典型管廊排水系统示意简图,建立了集水坑排水模型,使用计算流体动力学软件对排水过程进行模拟,探究了潜水泵的临界相对淹没深度,提出了一个新的廊内集水坑理想条件、入口速度恒定和入口速度连续变化三种工况下的经验公式,并将该经验公式与常用的三种经验公式(Knuass公式、Hecker公式和何耘公式)进行详细对比讨论,可为管廊排水系统集水坑的设计、潜水泵的布置与安全评价的决策提供指导性建议.     

电站双孔进水口临界淹没水深的试验研究

目的在于通过模型试验总结出电站双孔进水口计算临界淹没水深的经验公式。试验在三峡电站进水口的大比尺模型 (1∶ 30 )上进行。试验数据用计算机进行回归分析 ,拟合出数据曲线 ,得出双孔进水口计算临界淹没水深的经验公式 ,将此公式与清华大学水利系以前做的单孔进水口临界淹没水深经验公式及 Gordon公式进行比较。指出双孔进水口公式具有实际工程用途且具有优越性 ,在设计电站双孔进水口确定临界淹没水深时 ,可供设计者参考     

双层引水进口前临界淹没水深的试验研究

现有水电站最小临界淹没水深的计算公式仅针对于单管单孔进水口,本文旨在研究双层进水口的水力特性,以获得其临界淹没水深的经验公式。通过水力模型试验,提出虚拟当量管道的概念,由此拟合得出双层进水口的最小淹没水深公式。结果发现,双层进水管的临界淹没水深试验值比Gordon公式计算值大,但两条拟合曲线的斜率较接近。研究可得Gordon公式仅适用于单管单孔进水,而不适用于双层进水管引水的情况,本文拟合所得经验公式可为双层进水口的临界淹没水深设计提供一定的参考。     

进水口前立轴旋涡的试验研究

通过分析旋涡形成的影响因素,建立了立轴旋涡的形成和类型,与佛汝德数、环量数和淹没水深三个参数的关系式. 自制了能改变进水口尺寸、型式、边界条件和水流条件等影响立轴旋涡的实验装置. 分析测得的试验结果,对底部和侧部两种进水口提供不同的系数,有利于针对实际工程中进水口的具体形式,作为估算临界淹没水深的参考.     

拱圈淹没深度对拱桥内力影响的计算研究

提出了在桥梁结构计算中利用有限元法计算水浮力的模型和方法,所提出的内力影响系数x直线反映了不同淹没深度下水浮力对拱桥内力的影响,在此基础之上对两种类型的拱桥进行实例分析,根据计算结果讨论了山峡库区水位升高后拱圈淹没深度对拱桥内力的影响,得出可以适当提高拱圈淹没深度的结论,但当淹没深度在矢高的1／4以上时,在设计中应该充分考虑水浮力的影响．     

异侧竖缝式鱼道水力特性试验研究

对异侧竖缝式鱼道的水力特性进行了试验研究.在试验室的水槽中,通过三维超声波流速仪(ADV)测得鱼道池室中的流速数据,对流量为5.61L/s和9.31L/s池室中不同水深时的流速场、紊动能和雷诺剪切应力等水力参数进行了初步分析研究.结果表明:鱼道池室中流速沿垂向的分量很小,几乎为零;同等流量下随着水深的增加,流速有减小的趋势,而紊动能和雷诺剪切应力有增大的趋势;而随着流量的增加,池室中相同部位的流速、紊动能和雷诺剪切应力也会相应的增大.     

弯道局部非淹没刚性植被水流特性研究

摘要对180°弯道局部长有非淹没刚性植被的水流特性进行了研究．用钢筋来模拟天然河道的刚性植被,采用三维多普勒超声流速仪（ADV）分别对无植被和局部有非淹没刚性植被2种情况下的弯道水流流速场进行了测量,得到了水流沿程各断面的三维流速和紊动能分布,对2种情形的试验资料进行了比较．结果表明：植被的存在使得弯道流速重新分布,水流内部结构发生明显改变．基于等效阻力系数法,采用水深平均模型对局部非淹没刚性植被水流进行了二维数值模拟,计算结果与试验数据基本一致,表明该数值格式能预测弯道植被水流的特性．     

淹没条件下水射流涡旋特性大涡模拟及实验研究

采用大涡模拟方法对淹没条件下水射流的涡量场进行数值模拟,分析流场中涡旋的产生与扩散机制,并通过相同条件下粒子图像测速仪测量射流的涡量场,对模拟结果和方法进行验证。模拟研究泵压和围压对淹没射流涡旋特性的影响。结果表明:在射流流场中,由喷嘴出口产生一系列涡量集中的点涡旋,随着射流的前进涡旋逐渐扩散,卷吸周围介质并传递能量,卷吸范围逐渐扩大,而卷吸能力沿射流轴向呈指数衰减;随着泵压升高,整个流场中涡旋的涡量值明显增大,涡旋扩散长度直线上升;围压对涡量基本没有影响,围压的增加会使涡旋扩散区长度直线下降,减小卷吸作用范围。     

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。     

轴流式潜水泵的水力设计

通过对几台轴流式潜水泵的设计过程进行总结,提出了适用于这类泵的吸入流道结构型式、轴面速度分布和环量分布等与水力设计有关的几个问题的处理方法.     

某斗轮式挖泥船水下泥泵吸入性能的研究与改进

对某斗轮式挖泥船水下泥泵吸入性能进行了研究,提出了该船目前存在的缺点和不足.对刮泥板和集泥挡板进行了改造设计,并对改进前后的体积增加量进行了计算对比.同时对水下泥泵装置的吸泥管管口接头结构进行了改进,并对改进前后的结构进行了阻力计算与比较.改造后挖泥浓度有了很大提高,有效吸泥区增加了10°左右,局部阻力损失减小了55.2%-88%,大大地提高了工作效率,而且对工况适应性更强.     

400m~3/h绞吸式挖泥船水下泥泵技术改造

通过对某400 m3/h绞吸式挖泥船泥泵吸入性能进行研究,指出了原泥泵的不足,并提出双泵串联的方案对该泥泵进行技术改造,使其挖深达18m,排距3000m,疏浚能力达1 250m3/h.     

PIV Experimental Investigation on the Flow in a Model of Closed Pump Sump

Vortices in the flow of a pump sump present an important problem in pump station operation. In the present study, the flow patterns in two model pump sumps with specially designed structures are analyzed using the particle image velocimetry (PIV) technique. The data is analyzed to reveal a number of parameters including the internal flow field with velocity distribution, the streamline distribution, and the turbulent kinetic energy. The analysis certifies that a modified pump with added T-type baffle below the sump exhibits good performance for realistic working conditions.     

二元流动理论在潜水泵中的应用和试验研究

本文根据潜水泵的工作特点,对二元流动的理论和方法进行了探讨,并就比转数n_s=328的潜水泵进行了设计。     

井下抽油泵吸入口附近腐蚀模拟试验装置研制

 油田井下抽油泵吸入口附近套管腐蚀穿孔现象比较普遍,严重影响油田的稳产。为研究其腐蚀机制,自行设计和制造了一种井下抽油泵吸入口附近动态腐蚀模拟试验装置。该装置采用单柱塞泵和与现场一致的油套管柱结构,真实模拟了抽油泵间歇性的生产方式以及泵吸入口附近流体的流动状态,实现了不同温度、CO₂分压、流速等条件下腐蚀速率的测定及腐蚀行为的研究,可为套管选材提供参考。试验结果表明,抽油泵吸入口附近腐蚀介质的流速流态是造成该处套漏的主控因素,并以CO₂局部腐蚀为主,与现场套损状况一致。     

改善机井离心泵吸水性能的研究

针对河南省清丰县某井灌区由于机井水位下降而造成机井离心泵无法正常工作的问题,对离心泵进行了全面的检测,并结合该井灌区的相关水文资料以及井、泵的性能参数分析,提出了改造离心泵以改善机井离心泵吸水性能的措施,即利用射流技术改善机井离心泵吸水性能。根据井、泵参数设计了射流装置,通过灌区应用,达到了预期目标,该方案为灌溉设备的改造提供了有效的参考。     

U形渠道临界水深、弗劳德数和水跃的研究

提出了U形渠道临界水深、弗劳德数和水跃的计算方法。给出了U形渠道临界水深的迭代计算公式和弗劳德数的显式计算公式,推导出了U形渠道的水跃方程,与文献[7]的实测数据进行了对比分析,验证了公式的可靠性。     

往复泵不同吸入系统配置的实验研究

往复泵吸入性能好坏与吸入来统配置有关。为了研究吸入系统配置对往复泵吸入性能的影响,实测了不同吸入系统配置时往复泵的工作特性。分析了吸入性能与吸入系统配置之间的关系。确定了最佳吸入系统配置方案。通过对实测结果分折,得出泵阀滞后现象不仅与吸入性能有关,还与泵的轴向间隙和排出压力有关,且总是存在的结论。