多机组泵站前池流动特征和组合整流
发布时间：2021-11-12 16:12
泵站前池是连接引渠和水泵进水池的水工建筑物,前池分为正向进水前池和侧向进水前池。前池流态的优劣直接影响到进水池水流流动状态与机组的运行,流态紊乱会导致进水池内产生大面积回流,水泵机组效率降低,严重时会出现泥沙淤积,水泵机组振动和汽蚀现象,影响机组运行安全。因此前池的流态非常重要,为了优化前池的水流流动状态,通过增设不同的整流措施来到达效果,为水泵的工作运行提供良好的进水环境,保证水泵机组运行的安全可靠和高效,避免产生振动与回流。本文以某抽水站为工程背景,对多机组泵站前池的流动特性和整流进行研究。研究方法分为数值模拟和模型实验两大部分。数值模拟结果表明多机组泵站正向进水前池内有大面积回流的存在,并且严重影响了进水池前的断面流速分布。在开启不同运行机组的工况下,前池内仍然存在大面积回流,甚至出现主流偏移现象。通过对模型实验测量的数据处理发现,前池两侧存在的大面积回流与数值模拟基本一致;对前池出口断面通过数值模拟计算所得的中层流速均匀度为25%,实验所测得的中层流速均匀度为21%,基本吻合。开启不同台数机组的工况下,前池内的回流位置与大小和数值模拟所计算的结果同样吻合。由此可以得出本文所作的...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１多机组泵站正向进水前池透视图??
１２?扬州大学硕士学位论文??图２－２模型网格??２．６数值模拟边界条件的设定??２．６．１进□边界??进口边界常用的类型有速度进口（ｖｅｌｏｃｉｔｙ－ｉｎｌｅｔ）、流量进口（ｍａｓｓ－ｆｌｏｗ－ｉｎｌｅｔ〉和压??力进口（ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｉｎｌｅｔ）。本文所选用的是速度进口条件，设计流量下的速度大小为０．１８３ｍ／ｓ。??２．６．２出□边界??出口边界常用的类型有压力出口（ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｏｕｔｌｅｔ）和自由出流（ｏｕｔｆｌｏｗ）。自由出流??这种边界条件仅适用于充分发展的流场，原理是将以压强除外的所有流动的参数其法向梯??度都设定为０。本文出口条件选用的是自由出流边界条件，６个出口按照１／６的流量权重分??配。??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度泵站多人字型前池导流墩整流分析[J]. 白玉川,李彬,徐海珏,姜云鹏,刘海源. 水电能源科学. 2019(06)
[2]分水闸站枢纽分水池流态改善措施研究[J]. 王晓升,陈毓陵,孙靖康. 灌溉排水学报. 2018(12)
[3]非对称式闸站结合式泵站前池流态模型试验研究[J]. 徐波,张从从,夏辉,高琛,刘鹏程. 水电能源科学. 2018(07)
[4]城市排水泵站进水前池水力特性数值模拟研究[J]. 丁兆利. 水利科技与经济. 2018(06)
[5]导流墩布置形式对泵站前池流态影响分析[J]. 刘承,陈奇,蒋劲,刘亚萌. 中国农村水利水电. 2018(04)
[6]闸站结合泵站前池导流墩整流模拟[J]. 赵苗苗,贾君德,秦景洪,梁金栋,杨帆. 中国农村水利水电. 2018(04)
[7]城市输水泵站前池流态及整流措施[J]. 冯建刚,钱向栋,张睿. 水利水电科技进展. 2018(02)
[8]泵站前池倒T形底坎整流措施数值模拟[J]. 夏臣智,成立,焦伟轩,张帝. 南水北调与水利科技. 2018(02)
[9]明渠非恒定流的一维浅水波与三维VOF耦合模拟[J]. 张晓曦,张春泽,陈秋华. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(12)
[10]大扩散角泵站前池整流措施的数值模拟[J]. 于磊,顾巍,刘必伟,成立. 扬州大学学报(自然科学版). 2017(04)
博士论文
[1]中小型灌排泵站进水水力特性改善研究[D]. 赵国锋.扬州大学 2016
硕士论文
[1]基于三维数值模拟的某泵站枢纽前池流态分析与改善[D]. 金玉杰.扬州大学 2018
[2]某侧向进水泵站前池流态改善措施研究[D]. 陈齐.扬州大学 2019
[3]基于CFD数值模拟的泵站前池流态分析及其对淤积形态的影响研究[D]. 王国霞.华北水利水电大学 2018
[4]泵站前池整流措施的数值模拟与模型试验研究[D]. 施晓欢.扬州大学 2015
[5]基于CFD数值模拟的泵站前池设计优化[D]. 曾杭.湖南大学 2014
[6]闸站结合泵站前池水流流态的数值模拟研究[D]. 陆美凝.扬州大学 2011
[7]多泥沙河流泵站前池防淤积措施研究[D]. 彭晓光.扬州大学 2010
[8]城市排水泵站前池整流技术CFD研究[D]. 鲁俊.河海大学 2006
本文编号：3491260
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１多机组泵站正向进水前池透视图??
１２?扬州大学硕士学位论文??图２－２模型网格??２．６数值模拟边界条件的设定??２．６．１进□边界??进口边界常用的类型有速度进口（ｖｅｌｏｃｉｔｙ－ｉｎｌｅｔ）、流量进口（ｍａｓｓ－ｆｌｏｗ－ｉｎｌｅｔ〉和压??力进口（ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｉｎｌｅｔ）。本文所选用的是速度进口条件，设计流量下的速度大小为０．１８３ｍ／ｓ。??２．６．２出□边界??出口边界常用的类型有压力出口（ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｏｕｔｌｅｔ）和自由出流（ｏｕｔｆｌｏｗ）。自由出流??这种边界条件仅适用于充分发展的流场，原理是将以压强除外的所有流动的参数其法向梯??度都设定为０。本文出口条件选用的是自由出流边界条件，６个出口按照１／６的流量权重分??配。??
?雷镇多机组泵站前池流动特征和组合整流?＼５＿??Ａｐ?＝?＾２５?＝?（１／３０）２５＝０．０００２０２８??所以?２＝１．２１７Ｌ／ｓ。??／／？．＝２／３０＝０．０６７ｍ??３．１六台机组运行工况下数值模拟??本文研究的泵站有６台水泵机组，如下图依次分为Ｉ＃、２＃、３＃、４＃、５＃、６＃。按照作??用也可分为常用机组与关闭机组两大类。本文首先对６台水泵机组全开的工况进行数值模??拟研究。对该工况下泵站在前池的上、中、下三个断面水流流动特性、断面流速均匀度进??行相关的分析，其中：上层距离前池水面为０．１５／／，，．、中层距离前池水面０．５／／，，．，底层距离??前池底部为０．１９札，札为前池水深。综合考虑得出６台机组运行工况下所产生的问题。如??图３－１为原始方案模型计算的三维实体图，６台机组顺序、进出口位置如下已标出。??ｉｎｌ？ｔ??图３－１原方案模型计算边界设置三维图??３．１．１流速均匀度计算方法和断面位置??泵站前池出口断面的水流流态对水泵机组的安全运行与运行效率有着至关重要的作??用，为此本文可以用泵站前池出口断面（１－１断面）的流速均匀度来描述水流的流态，如??图３－２。通过比较流速均匀度的大小也能反应加入整流措施的效果流速均匀度的值越??大表明断面的流速分布越均匀。其计算公式如下：??ｒ?，?１?ｉＰＶ＾ｆＡＡ＇?（３－５）??其中匕：流速均匀度；Ｇ?：第ｉ个网格单元的轴向速度；ｆ?：断而平均轴向速度；：??第ｉ个网格单元所代表的面积??
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨度泵站多人字型前池导流墩整流分析[J]. 白玉川,李彬,徐海珏,姜云鹏,刘海源. 水电能源科学. 2019(06)
[2]分水闸站枢纽分水池流态改善措施研究[J]. 王晓升,陈毓陵,孙靖康. 灌溉排水学报. 2018(12)
[3]非对称式闸站结合式泵站前池流态模型试验研究[J]. 徐波,张从从,夏辉,高琛,刘鹏程. 水电能源科学. 2018(07)
[4]城市排水泵站进水前池水力特性数值模拟研究[J]. 丁兆利. 水利科技与经济. 2018(06)
[5]导流墩布置形式对泵站前池流态影响分析[J]. 刘承,陈奇,蒋劲,刘亚萌. 中国农村水利水电. 2018(04)
[6]闸站结合泵站前池导流墩整流模拟[J]. 赵苗苗,贾君德,秦景洪,梁金栋,杨帆. 中国农村水利水电. 2018(04)
[7]城市输水泵站前池流态及整流措施[J]. 冯建刚,钱向栋,张睿. 水利水电科技进展. 2018(02)
[8]泵站前池倒T形底坎整流措施数值模拟[J]. 夏臣智,成立,焦伟轩,张帝. 南水北调与水利科技. 2018(02)
[9]明渠非恒定流的一维浅水波与三维VOF耦合模拟[J]. 张晓曦,张春泽,陈秋华. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(12)
[10]大扩散角泵站前池整流措施的数值模拟[J]. 于磊,顾巍,刘必伟,成立. 扬州大学学报(自然科学版). 2017(04)
博士论文
[1]中小型灌排泵站进水水力特性改善研究[D]. 赵国锋.扬州大学 2016
硕士论文
[1]基于三维数值模拟的某泵站枢纽前池流态分析与改善[D]. 金玉杰.扬州大学 2018
[2]某侧向进水泵站前池流态改善措施研究[D]. 陈齐.扬州大学 2019
[3]基于CFD数值模拟的泵站前池流态分析及其对淤积形态的影响研究[D]. 王国霞.华北水利水电大学 2018
[4]泵站前池整流措施的数值模拟与模型试验研究[D]. 施晓欢.扬州大学 2015
[5]基于CFD数值模拟的泵站前池设计优化[D]. 曾杭.湖南大学 2014
[6]闸站结合泵站前池水流流态的数值模拟研究[D]. 陆美凝.扬州大学 2011
[7]多泥沙河流泵站前池防淤积措施研究[D]. 彭晓光.扬州大学 2010
[8]城市排水泵站前池整流技术CFD研究[D]. 鲁俊.河海大学 2006
本文编号：3491260
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