多泵组合条件下泵站进水池流动数值模拟

发布时间：2020-04-08 06:51

【摘要】：进水池是连接泵站前池和水泵进口之间的重要建筑物,其主要作用是给水泵提供良好的进水流态,尽量满足水泵进口的设计条件。为此,以往通常采用模型试验方法来改善进水池的流态;近年来,随着数值模拟技术和计算机图像技术的发展,其研究手段日趋多样化。本文着眼于使用计算流体力学方法对带有竖直吸水管、正向进水的开敞式前池与进水池的流态进行数值模拟。 应用雷诺平均N-S方程和双层k-ε紊流模型,建立泵站进水池水流运动数值模拟的三维湍流模型和边界条件,并用有限体积法进行离散,结合SIMPLEC算法,根据东深供水改造工程莲湖泵站进水流道模型试验结果,对其进水池中的流场进行数值模拟,显示了流场中表面涡和附壁涡的位置和强度,并与试验观察结果进行对比验证,检验了湍流模型及算法的可靠性;通过模拟并分析大型泵站——东深供水改造工程旗岭泵站进水流道流态及其改善措施,研究了多泵运行条件下不同组合方式对进水池中流场的影响,为优化开敞式进水池的水力设计、改善进水池的内部流态,和提高泵站的运行管理水平提供技术依据。同时,研究结果对有效地揭示进水池内部流动的本质,并为实际工程提供可资借鉴的结论与建议,为以后的进一步研究提供参考均具有重要的理论与实际意义。研究结果表明,利用该数学模型对泵站进水池进行模拟是可行的,可以减小物理实验所带来的工程投资。
【图文】：

万万不几子二兀「「)))、、JJJ.，，，，诊诊诊彝彝彝图3一6修改方案相应的进水流道模型试验结果针对上述试验中出现的旋涡，对进水流道的设计方案进行了修改，如图3一5所示。根据修改后的模型装置进行试验，结果如图3一6所示，仅在最低水位的条件下会出现微小涡，进水流道内流态良好。3.3数值模拟3.3.IFI又甩NT求解步骤[23l流场模拟在FLUENT中进行，计算步骤如下:()l创建几何模型和网格模型。(2)启动R又甩NT求解器。(3)导入网格模型。(4)检查网格模型是否存在问题。(5)选择求解器及运行环境。(6)决定计算模型。(7)设置材料属性。(8)设置边界条件。(9)调整用于控制求解的有关参数。(10)初始化流场。(川开始求解。(12)显示求解结果。(13)保存求解结果。(14)如果必要，修改网格或计算模型，然后重复上述过程重新进行计算。利用商业软件的关键步骤是剖分网格、确立计算模型和建立边界条件，三者占用模拟?

0055m平面上的速度和涡量图3一8原设计、等速度相似定律、最低水位时涡的速度及涡量图图3一9是原设计、平均速度相似定律、最低水位时涡的速度及涡量图:图3一9(a)显示了自由表面上，水流绕过吸水管在管壁和后墙壁之间形成一对大涡，在后墙和侧壁的交界处还各有一个小涡，涡量最大值分别为8.6(1/s)、7.22
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH38

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本文编号：2619040