小型多机组泵站进水流态改善措施研究

发布时间：2017-06-07 17:00

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【摘要】：泵站是给水排水系统正常运转的枢纽,泵站进水池是泵站的重要组成部分,其水流流态对泵站安全高效地运行有直接的影响。本文建立了小型多机组泵站进水池流态数值模拟的三维湍流模型,并对数学模型进行试验验证。湍流模型选用RNG k-ε模型建立数学模型,进水池自由水面采用VOF方法进行计算。利用所建数学模型,对有两台机组的泵站进水池吸水管安装位置进行了优化研究,并根据优化结果,针对增设导流板这种改善进水池流态的措施,研究导流板的位置和尺寸。主要研究内容如下：(1)以吸水管进口速度均匀度为优化指标,依据多种工况下的数值模拟结果,对多机组泵站进水池吸水管主要结构尺寸吸水管间距S、后壁距T和吸水管悬空高度H的取值进行了优选。(2)取水河道无流速时,在两吸水管中间加导流板,能有效地改善泵站进水流态。经多方案数模结果比选,确定了合适的导流板长度。(3)取水河道有流速时,在下游侧吸水管后增设与河岸成45°角的导流板,可在一定程度上改善泵站进水流态。经多方案数模结果比选,确定了合适的导流板岸边端点到相邻吸水管中心点的水平距离。本文的研究结论可为优化小型多机组泵站进水池的水力设计、改善进水池流态和提高小型多机组泵站的运行管理水平提供技术依据。
【关键词】：多机组泵站 数值模拟 吸水管 安装位置 导流板
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV675
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 符号说明9-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究的目的和意义11
• 1.2 研究现状11-14
• 1.2.1 试验研究11-12
• 1.2.2 数值计算12-14
• 1.3 本文研究的内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第2章 泵站进水流态数值模拟方法16-26
• 2.1 基本控制方程和湍流模型16-17
• 2.2 水气两相VOF模型17-18
• 2.3 数值求解方法18
• 2.4 流场计算的PISO算法18-20
• 2.5 计算网格划分20-21
• 2.6 初始条件和边界条件21-23
• 2.6.1 初始条件21
• 2.6.2 边界条件21-23
• 2.7 水力优化的目标23-25
• 2.8 本章小结25-26
• 第3章 数值模拟方法的试验验证26-35
• 3.1 试验装置26-28
• 3.1.1 试验装置设计要求26
• 3.1.2 试验装置的组成26-28
• 3.1.3 整流装置28
• 3.2 量测方法及仪器28-30
• 3.2.1 水位测量28
• 3.2.2 流速测量28-29
• 3.2.3 流量测量29-30
• 3.3 试验验证30-34
• 3.3.1 模型试验工况30-31
• 3.3.2 数值模拟和实测结果的流速分布分析31-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 小型多机组泵站吸水管安装位置的优化研究35-50
• 4.1 吸水管间距的优化37-42
• 4.2 后壁距的优化42-45
• 4.3 悬空高度的优化45-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 小型多机组泵站进水流态改善措施研究50-78
• 5.1 取水河道无流速的改善方案研究50-63
• 5.2 取水河道有流速的改善方案研究63-77
• 5.3 本章小结77-78
• 第6章 结论与展望78-79
• 6.1 研究结论78
• 6.2 展望78-79
• 参考文献79-82
• 致谢82-83

【参考文献】

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本文编号：429663