卧式泵站直管式出水流道型线变化水力性能数值模拟

发布时间：2021-08-05 19:59

　　基于不可压缩流体的连续性方程和雷诺时均N-S方程,采用CFD技术对卧式泵站直管式出水流道进行数值模拟计算,通过改变出水流道型线,分析出水流道内部流动特性及水力损失影响。研究表明,出水流道当断面形状设计为圆变方,在平面方向和立面方向均逐渐扩大的形式时,流道内流态最好;将进水流道断面在平面方向设计为先扩散后平直,而在立面方向均匀扩大的形式时,流态较好;而将断面在立面与平面方向均设计成先扩散后平直时,出水流道流态最差。 

【文章来源】：中国农村水利水电. 2020,(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

贯流泵出水流道实体造型图

各计算部件在UG中进行参数化建模,然后导入Mesh中进行网格划分。采用六面体结构化网格对计算域进行网格划分,整个计算域y+值在30～500之间[8],叶轮网格节点数为80.27 万个,导叶网格节点为106.98 万个,出水流道网格节点数为20.39 万个,经网格无关性计算,当总体网格数达到232 万个时,泵装置扬程和叶片扭矩波动值均小于1%,满足计算要求。3 研究方案设计

根据初步分析,影响直管式出水流道水力性能的主要参数有:渐变段长度L1,出水流道总长度L,出水出口断面宽度B,出口断面高度H等。因此设计13种典型出水流道进行对比分析,方案1～5的出水流道断面形状由圆变方,断面宽度在平面和立面方向均逐渐扩大;方案6～9在平面方向上断面宽度先扩大后保持不变,保证渐变段之后的流道宽度与出口断面宽度保持一致,而在立面方向的断面均匀扩大;方案10～13出水流道在平面与立面方向断面形状均先扩散后保持不变。各方案出水流道的尺寸见表2。表2 直管式出水流道设计参数表Tab.2 straight tube outlet conduit channel design parameter table 方案 B1/B L1/L H1/H 方案 B1/B L1/L H1/H 1 0.57 0.2 0.74 8 1 0.6 0.87 2 0.68 0.4 0.81 9 1 0.8 0.94 3 0.79 0.6 0.87 10 1 0.2 1.16 4 0.90 0.8 0.94 11 1 0.4 1.12 5 1 0.97 1 12 1 0.6 1.08 6 1 0.2 0.74 13 1 0.8 1.04 7 1 0.4 0.81

【参考文献】：
期刊论文
[1]竖井贯流泵装置水力特性的数模分析[J]. 陈加琦,苏志敏,王梦成,濮菊琪,陈松山.  中国农村水利水电. 2018(07)
[2]水泵转速变化对进出水流道水力损失的影响[J]. 朱红耕,张仁田,刘军,朱泉荣,姚林碧.  农业机械学报. 2009(06)
[3]大型低扬程泵站直管式出水流道优化水力设计[J]. 陆林广,吴开平,冷豫,陈阿萍.  农业机械学报. 2007(08)
[4]泵站进出水流道优化设计目标函数研究[J]. 成立,刘超.  水泵技术. 2007(03)
[5]低扬程泵站直管式出水流道优化设计计算及模型试验研究[J]. 伍杰,秦钟建,陆林广,吴开平,冷豫,陈阿萍.  南水北调与水利科技. 2005(06)
[6]泵站出水流道模型水力损失的测试[J]. 陆林广,吴开平,冷豫,祝婕.  排灌机械. 2005(05)



本文编号：3324370