虹吸式出水流道水力特性分析与试验验证 |
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作者姓名: | 张文鹏 袁尧 孙丹丹 汤方平 石丽建 王朝飞 焦海峰 |
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作者单位: | 1. 扬州大学水利科学与工程学院;2. 江苏省水利科学研究院;3. 徐州市水利建筑设计研究院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51376155); |
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摘 要: | 为了研究虹吸式出水流道水力特性,基于某立式轴流泵装置,采用数值模拟与模型试验相结合的方法,首先根据泵装置布置形式和初步设计尺寸,开发了虹吸式出水流道参数化设计软件,极大地缩短了设计周期.然后对4种虹吸式出水流道方案进行了全流道数值计算,并根据计算结果对虹吸式出水流道进行定量分析.最后将数值模拟结果与模型试验结果进行了对比.数值模拟结果表明,受叶轮旋转影响,虹吸出水流道上升段存在偏流现象;改变驼峰段断面尺寸对上、下游流态影响显著;下降段极易产生脱流和漩涡,改善下降段的不良流态可以显著降低出水流道的水力损失.对3种虹吸出水流道评价指标进行比较,指出了用轴向流速分布均匀度来评判虹吸出水流道的不足.模型试验结果表明,数值模拟与模型试验的外特性结果吻合较好,验证了数值模拟的可靠性;设计的带有虹吸式出水流道的立式泵装置最高效率为78.85%.研究结果可以为同类泵装置设计提供参考.
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关 键 词: | 泵装置 轴流泵 虹吸出水流道 数值模拟 试验 水力损失 |
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