偏流对立式轴流泵装置水动力特性影响的数值模拟及试验研究
发布时间：2022-01-22 14:27
进水管路对低扬程的泵装置性能影响较大,尤其是比转速较高的轴流泵和混流泵更加明显。泵站前池可以确保水流逐渐扩散并平稳地进入进水池,为进水池提供良好的入流条件。在地形条件受限无法布置正向进水前池时,往往采用侧向进水前池。侧向进水泵站前池水流入流角度一般与进水池轴线存在一定的夹角,不同入流角度下进水池流态也不尽相同,水流进入进水池后易形成回流或漩涡,随水流发展,进入叶轮后必然危机机组的安全稳定运行。压力脉动是压力作用于被作用对象上随时间变化压力的波动,流态的变化对压力脉动也会产生一定的影响,较大的压力脉动会引起泵的振动噪声,使叶片产生裂纹,降低水泵效率等。本课题叶轮转速2200r/min,在进水流道进口处布置了可模拟侧向进水的偏流板装置,通过调整偏流板角度,为进水池入流提供偏流条件。采用CFX软件对泵装置整体进行数值模拟计算。对比分析了数值模拟与模型试验外特性差异以及随偏流角度变化外特性的变化情况。分析了不同偏流角下,进水流道,叶轮,导叶体,弯管及出水流道三维流场及特征断面流态变化,并绘制了各部件水力损失随偏流角度变化图。采用物理模型试验的方法,分析了进水流道出口与出水流道内压力脉动监测点时...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１正向进水池??
??图１－２侧向进水池??结合工程运行实例，如图１－３所示为施桥泵站侧向进水前池，如图１－４所示为施桥泵??站进水结构入流的水流流态，进水池边壁出现了漩涡，流态较混乱，当水随水流进入吸水??管后会严重影响装置效率。??如图１－５所示为某侧向进水泵站总体结构示意图，按水流进水方向各进水池编号１＃？??６＃，图１－６为各进水池内流态图，２＃？６＃进水池流态紊乱，右侧边壁处存在大尺度回流，??流线与进水池水流方向呈现一定的角度，该流态会对进水池边壁产生冲刷［２７］。??偏流，即水流入流方向与进水流道中轴线存在一定的夹角，夹角的大小对水流流态的??影响也不尽相同。良好的入流是保证泵装置性能的关键，实际运行中水泵与进水系统有机??的结合在一起
?图１－２侧向进水池??结合工程运行实例，如图１－３所示为施桥泵站侧向进水前池，如图１－４所示为施桥泵??站进水结构入流的水流流态，进水池边壁出现了漩涡，流态较混乱，当水随水流进入吸水??管后会严重影响装置效率。??如图１－５所示为某侧向进水泵站总体结构示意图，按水流进水方向各进水池编号１＃？??６＃，图１－６为各进水池内流态图，２＃？６＃进水池流态紊乱，右侧边壁处存在大尺度回流，??流线与进水池水流方向呈现一定的角度，该流态会对进水池边壁产生冲刷［２７］。??偏流，即水流入流方向与进水流道中轴线存在一定的夹角，夹角的大小对水流流态的??影响也不尽相同。良好的入流是保证泵装置性能的关键，实际运行中水泵与进水系统有机??的结合在一起，进口水流由于各种原因，往往不能提供均匀入流，从而造成了叶轮进口来??流偏移。这种偏流引起叶轮周向流道内的流动状态不同
【参考文献】：
期刊论文
[1]立式轴流泵装置压力脉动特性的试验[J]. 赵浩儒,杨帆,吴俊欣,陈世杰,武蒙. 流体机械. 2017(07)
[2]侧向进水泵站流态模拟及改善研究[J]. 赵浩儒,杨帆,刘超,陈世杰,何继业. 水利水电技术. 2017(07)
[3]双向竖井贯流泵装置数值模拟及试验分析[J]. 夏烨,汤方平,石丽建,谢传流,张文鹏. 中国农村水利水电. 2017(07)
[4]不同湍流模型在管道流动数值模拟中的适用性研究[J]. 邵杰,李晓花,郭振江,刘瑞璟,田晓亮. 化工设备与管道. 2016(04)
[5]轴流泵多工况优化设计及效果分析[J]. 石丽建,汤方平,刘超,谢荣盛,谢传流,孙丹丹. 农业工程学报. 2016(08)
[6]立式轴流泵装置流道内部流动特性及消涡试验[J]. 赵浩儒,杨帆,刘超,徐磊,许旭东. 流体机械. 2016(03)
[7]边界层网格尺度对泵站流场计算结果影响研究[J]. 资丹,王福军,陶然,侯亚康. 水利学报. 2016(02)
[8]基于共振解调和小波包能量谱的声发射信号特征提取[J]. 徐嗣嘉,林丽,周勇. 无损检测. 2016(01)
[9]混流泵压力脉动特性及其对流动诱导噪声的影响[J]. 郑源,陈宇杰,毛秀丽,王惠芝,施伟,阚阚,张玉全. 农业工程学报. 2015(23)
[10]侧向进水泵站前池整流三维数值计算[J]. 周济人,仲召伟,梁金栋,施晓欢. 灌溉排水学报. 2015(10)
博士论文
[1]大型低扬程泵优化设计及内部流动特性研究[D]. 施伟.江苏大学 2015
[2]带导叶离心泵非定常流动对特性曲线驼峰的影响[D]. 阳君.江苏大学 2014
[3]低扬程泵装置水动力特性及多目标优化关键技术研究[D]. 杨帆.扬州大学 2013
[4]横风作用下的高速列车气动特性及运行安全性研究[D]. 郗艳红.北京交通大学 2012
[5]基于振动信号的机械故障特征提取与诊断研究[D]. 赵志宏.北京交通大学 2012
[6]喷水推进轴流泵设计及紊流数值分析[D]. 汤方平.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]立式轴流泵进水偏转的数值模拟与V3V测试[D]. 许健.扬州大学 2016
[2]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
[3]基于大涡模拟与风洞试验的超高层双塔建筑风荷载特性研究[D]. 黄诚为.重庆大学 2014
[4]基于小波变换的电力谐波参数测量方法研究[D]. 张向程.湖南大学 2004
本文编号：3602361
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１正向进水池??
??图１－２侧向进水池??结合工程运行实例，如图１－３所示为施桥泵站侧向进水前池，如图１－４所示为施桥泵??站进水结构入流的水流流态，进水池边壁出现了漩涡，流态较混乱，当水随水流进入吸水??管后会严重影响装置效率。??如图１－５所示为某侧向进水泵站总体结构示意图，按水流进水方向各进水池编号１＃？??６＃，图１－６为各进水池内流态图，２＃？６＃进水池流态紊乱，右侧边壁处存在大尺度回流，??流线与进水池水流方向呈现一定的角度，该流态会对进水池边壁产生冲刷［２７］。??偏流，即水流入流方向与进水流道中轴线存在一定的夹角，夹角的大小对水流流态的??影响也不尽相同。良好的入流是保证泵装置性能的关键，实际运行中水泵与进水系统有机??的结合在一起
?图１－２侧向进水池??结合工程运行实例，如图１－３所示为施桥泵站侧向进水前池，如图１－４所示为施桥泵??站进水结构入流的水流流态，进水池边壁出现了漩涡，流态较混乱，当水随水流进入吸水??管后会严重影响装置效率。??如图１－５所示为某侧向进水泵站总体结构示意图，按水流进水方向各进水池编号１＃？??６＃，图１－６为各进水池内流态图，２＃？６＃进水池流态紊乱，右侧边壁处存在大尺度回流，??流线与进水池水流方向呈现一定的角度，该流态会对进水池边壁产生冲刷［２７］。??偏流，即水流入流方向与进水流道中轴线存在一定的夹角，夹角的大小对水流流态的??影响也不尽相同。良好的入流是保证泵装置性能的关键，实际运行中水泵与进水系统有机??的结合在一起，进口水流由于各种原因，往往不能提供均匀入流，从而造成了叶轮进口来??流偏移。这种偏流引起叶轮周向流道内的流动状态不同
【参考文献】：
期刊论文
[1]立式轴流泵装置压力脉动特性的试验[J]. 赵浩儒,杨帆,吴俊欣,陈世杰,武蒙. 流体机械. 2017(07)
[2]侧向进水泵站流态模拟及改善研究[J]. 赵浩儒,杨帆,刘超,陈世杰,何继业. 水利水电技术. 2017(07)
[3]双向竖井贯流泵装置数值模拟及试验分析[J]. 夏烨,汤方平,石丽建,谢传流,张文鹏. 中国农村水利水电. 2017(07)
[4]不同湍流模型在管道流动数值模拟中的适用性研究[J]. 邵杰,李晓花,郭振江,刘瑞璟,田晓亮. 化工设备与管道. 2016(04)
[5]轴流泵多工况优化设计及效果分析[J]. 石丽建,汤方平,刘超,谢荣盛,谢传流,孙丹丹. 农业工程学报. 2016(08)
[6]立式轴流泵装置流道内部流动特性及消涡试验[J]. 赵浩儒,杨帆,刘超,徐磊,许旭东. 流体机械. 2016(03)
[7]边界层网格尺度对泵站流场计算结果影响研究[J]. 资丹,王福军,陶然,侯亚康. 水利学报. 2016(02)
[8]基于共振解调和小波包能量谱的声发射信号特征提取[J]. 徐嗣嘉,林丽,周勇. 无损检测. 2016(01)
[9]混流泵压力脉动特性及其对流动诱导噪声的影响[J]. 郑源,陈宇杰,毛秀丽,王惠芝,施伟,阚阚,张玉全. 农业工程学报. 2015(23)
[10]侧向进水泵站前池整流三维数值计算[J]. 周济人,仲召伟,梁金栋,施晓欢. 灌溉排水学报. 2015(10)
博士论文
[1]大型低扬程泵优化设计及内部流动特性研究[D]. 施伟.江苏大学 2015
[2]带导叶离心泵非定常流动对特性曲线驼峰的影响[D]. 阳君.江苏大学 2014
[3]低扬程泵装置水动力特性及多目标优化关键技术研究[D]. 杨帆.扬州大学 2013
[4]横风作用下的高速列车气动特性及运行安全性研究[D]. 郗艳红.北京交通大学 2012
[5]基于振动信号的机械故障特征提取与诊断研究[D]. 赵志宏.北京交通大学 2012
[6]喷水推进轴流泵设计及紊流数值分析[D]. 汤方平.上海交通大学 2007
硕士论文
[1]立式轴流泵进水偏转的数值模拟与V3V测试[D]. 许健.扬州大学 2016
[2]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
[3]基于大涡模拟与风洞试验的超高层双塔建筑风荷载特性研究[D]. 黄诚为.重庆大学 2014
[4]基于小波变换的电力谐波参数测量方法研究[D]. 张向程.湖南大学 2004
本文编号：3602361
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