新型贯流泵装置内流分析与性能预测
发布时间：2020-04-01 02:13
【摘要】：新型贯流泵装置——竖井进水、虹吸式出水泵装置结合了竖井进水流道和虹吸式出水流道的优点,使得这种结构形式的水泵装置在近些年被广泛应用于实际工程建设中,这种结构形式的泵装置电机通风条件好,散热好,断流方式方便简单,并且在出水流道处无需安装两道闸门,在后期的维修保养都非常方便,节省了大量的费用。选取连续性方程和纳维一斯托克斯方程作为控制方程,标准k-ε紊流模型及SIMPLEC流场数值计算方法等科学准确的描述水泵装置的流场流动情况,使用TurboGrid建立叶轮和导叶的三维模型并对其通道进行网格划分,用UG软件建立各种进、出水流道的三维模型并使用ICEM CFD对其进行网格划分,最终使用ANSYS CFX软件对整个水泵装置的流动进行数值模拟研究。借助CFD技术通过计算机数值模拟主要研究的主要内容有三个方面:(1)研究竖井进水、虹吸式出水贯流泵装置在不同流量工况下的外特性和内部流动;(2)研究竖井进水、虹吸式出水贯流泵装置在不改变泵装置形式情况下,虹吸式出水流道驼峰位置对整个泵装置性能的影响;(3)对竖井进水、虹吸式出水,竖井进水、平直管出水及平直管进水、虹吸式出水这三种不同形式的贯流泵装置性能和内部流态做了对比分析,得出的主要结论如下:(1)本文所选取的三个驼峰水平方向不同位置在不同流量工况下对泵装置的扬程几乎没有影响,不同方案在设计流量时的效率变化不超过1%,对虹吸式出水流道水力损失影响较大,本文中,驼峰在水平方向上越靠近出水流道出口处,水力损失越小,总体而言三种方案中虹吸式出水流道的水力损失在设计流量时均未超过0.3m;(2)不同的驼峰高度在不同流量工况对竖井进水、虹吸式出水贯流泵装置的扬程影响不大,驼峰距离叶轮中心线的距离越大,对应的贯流泵装置扬程稍有增加,不同的驼峰高度在不同流量工况对竖井进水、虹吸式出水贯流泵装置的效率影响很明显,本文中,驼峰距离叶轮中心线的距离越大,其泵装置效率越高,在设计流量时不同方案之间最高效率相差3%左右;(3)对竖井进水、虹吸式出水,竖井进水、平直管出水及平直管进水、虹吸式出水这三种不同形式的贯流泵装置性能和内部流态做了对比分析,三种形式的贯流泵装置各有特点,就效率而言,竖井进水、平直管出水泵装置效率略高于其他两种形式的泵装置,但是考虑到平直管出水流道在实际工程中需要安装两道闸门以及后期维护和保养的费用,在施工条件允许的条件下可以首先竖井进水、虹吸式出水这种结构形式的泵装置,因为虹吸式出水流道的断流方式及后期的维修保养都要比有闸门的平直管出水流道简单,对于平直管进水、虹吸式出水这种结构形式的泵装置,虽然采用平直管进水,给叶轮提供了非常好的进水条件,但是由于要将虹吸式出水流道下方挖空来放置电机,增加了施工量和施工难度,并且将电机放置在虹吸式出水流道的下方,其通风防潮条件不如直接安置在竖井里面好,所以在泵装置结构形式选择时要慎重考虑。通过本文的研究,可对以后的虹吸式出水流道的设计及贯流泵装置形式的选择提供一定的参考和指导,对后续研究工作和贯流泵装置在实际工程中的选用都有着非常重要的意义。
【图文】：
过自下而上或者自上而下的建模方式更快捷和简单。本文中先通过水泵叶轮和导叶的整逡逑体平面图和叶片的各个断面图计算出轮毂、叶片和泵壳大量轮廓点的三维绝对坐标，然逡逑后以．ｃｕｒｖｅ的格式分别导入ＴｕｒｂｏＧｒｉｄ中生成三维模型，，如图２－５和图２－６所示。逡逑╁澹苠澹赍义贤迹玻狄堵秩Ｐ湾义
本文编号：2609876
【图文】：
过自下而上或者自上而下的建模方式更快捷和简单。本文中先通过水泵叶轮和导叶的整逡逑体平面图和叶片的各个断面图计算出轮毂、叶片和泵壳大量轮廓点的三维绝对坐标，然逡逑后以．ｃｕｒｖｅ的格式分别导入ＴｕｒｂｏＧｒｉｄ中生成三维模型，，如图２－５和图２－６所示。逡逑╁澹苠澹赍义贤迹玻狄堵秩Ｐ湾义
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