博斯腾湖东泵站水泵装置进出水流道优化水力设计

博斯腾湖东泵站扬程较低，进、出水流道形状复杂，压力场分布不均匀，水力损失在水泵装置中所占比重较大，故对泵站进出水流道进行优化数模计算以提高泵站水泵装置效率是非常必要的。     

进水流道对轴流泵装置水力性能的影响

分析比较了包括轴流泵水力特性、装置水力特性及进出水流道水力特性在内的三组模型试验资料,指出:进水流态显著地影响泵装置的特性;泵装置的水力特性并不是泵水力特性与流道水力特性的简单迭加;进水流道最优水力设计是获得优异的泵装置特性的重要条件之一.     

进水流道对轴泵装置水力性能的影响

分析比较了包括轴流泵水力特性，装置水力特性及进出水流道水力特性在内的三组练武试验资料，指出：进水流态显著地影响泵装置的特性；泵装置的水力特性不是泵力特性与流道水力特性的简单迭加；进水流道最优水力设计是获得优异的泵装置特性的重要的条件之一。     

南昌市新洲老泵站改建工程潜水泵装置模型试验研究

经多种泵型方案比较,新洲老泵站改建工程确定采用2台大型立式潜水轴流泵装置,配套电机功率800 kW,泵与潜水电机直联。进水流道采用簸箕型流道,出水流道为井筒式。为了预测大型潜水泵装置的水力性能,在中水北方勘测设计公司的水力模型通用试验台上进行了该装置的模型试验,主要包括:能量特性试验、空化(汽蚀)特性试验及空化气泡发生发展情况观察试验、飞逸性能、进水流道压差测流等项目。获得结果:在试验转速1450 r/min下,泵装置效率为64%的高效区覆盖了叶片角度范围-4°~+2。、泵装置扬程范围3~4.5 m的区域,最高效率65.01%;在装置运行工况范围内,临界空化余量均小于6.5 m。     

大型贯流泵内部流动数值模拟和特性分析

采用CFD软件对大型贯流泵装置模型(包括叶轮、导叶和进出水流道)内部三维流速场进行计算分析和装置性能研究,计算了过流部件的水力损失,分析了贯流泵内部流动特点及其与装置外特性的联系。在此基础上,对水泵装置结构和过流部件进行优化,提出了较为合理的改进方案,并通过泵装置模型试验进行实际验证,为大型贯流泵装置的设计、改进提供参考。     

双向进出水流道模型试验研究

结合双向进、出水流道泵装置模型试验，重点对双向出水流道的过流特点以及流态进行了观测和分析。通过试验，比较了不同方案的优劣，同时提出了改善出水流道内流态的措施。该研究对同类泵站的水泵选型和流道设计有参考价值。     

后置灯泡贯流泵三维紊流计算

通过计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法研究某一后置灯泡贯流泵内部的三维流场,采用RNG k-ε紊流模型和SIMPLE算法对泵叶轮、导叶和进出水流道内的流场进行数值模拟.分析最优工况下装置纵断面的流速和压力分布以及叶轮出口、导叶出口和灯泡体尾部的流速分布情况.着重研究小流量工况、最优工况和大流量工况等不同工况下叶片压力面、吸力面的静压分布以及各断面翼型附近的相对流速分布.同时还计算贯流泵装置各种构件的水力损失,发现导叶体和灯泡体段在水力损失中所占的比重较大.将数模计算结果与模型试验的泵装置性能数据进行对比,结果表明数模计算结果跟试验数据在高效区附近吻合较好,在小流量和大流量工况下存在偏差.采用CFD方法对灯泡贯流泵装置内部流场进行数值模拟可以为泵装置进一步设计优化提供依据.     

大型水泵出水流道优化水力设计

研究大型水泵出水流道扩散角、断面形状和中心线走向对水力损失的影响,提出当量扩散角概念,以包括沿程摩阻水力损失、扩散水力损失和出口水力损失在内的总水力损失最小为目标,对出水流道扩散角和断面形状进行优化,提出流道中心线走向优化的原则。研究结果表明,在进、出口断面位置一定的情况下,出水流道存在最优扩散角,使总水力损失最小。试验证明,由于水泵出水弯管的作用,出水流道实际开始脱流的扩散角小于理论计算的最优扩散角;采用优化渐变扩散角,可使水力损失进一步减小;矩形流道断面以正方形为最优,且存在最优角圆,使单位长流道沿程水力损失最小。成果对减小出水流道水力损失,实现泵装置优化设计,提高泵装置效率有重大意义。     

南水北调东线工程睢宁二站进出水流道优化设计

睢宁二站是南水北调东线工程江苏省境内第五个梯级提水泵站,属于大型Ⅰ等、中高扬程、扬程和特征参数变幅较大的泵站,运行工况复杂,技术难度较高。本文结合工程特点,通过进水流道流动模拟及优化水力计算,最终选定泵站的进出水流道模型。     

单双向潜水贯流泵站开发成功

江苏亚太泵业有限公司研制的单双向潜水贯流泵站获得成功,经盐城淮河入海水道、上海清水港等国家重点工程试运用,各项技术性能均达到设计要求,日前,该公司已向国家专利局申请新型实用专利。 潜水贯流泵结合了成熟的潜水电机密封、散热技术与优秀水力模型,采用带S型叶片的水力设计,该泵主要由电机部件、水力部件及安装附件组成,进出水扬程损失小、泵站装置效率高、电机功率配置小、泵站土建及运行费用较低。与传统泵站相比,电泵功率可下降30%,泵站造价可节省40%,此外,这种新型泵站采用电机与水力部件共轴,形成一个整体,吊装和运行管理十分方…     

南水北调淮安二站4500ZLQ60-4.89泵设计改进探讨

南水北调东线一期工程江苏省淮安二站是改造型泵站,新的水泵在设计生产过程中要充分考虑与泵站原有的预埋件、进出水流道的配合安装,新的水泵使用了最新的水力模型,并对新的模型进行了优化设计,装置模型试验已通过验收,各水力性能均达到了要求,在产品结构上对导叶体内导轴承的润滑系统进行了改进,同时为了安装更加万便,增加了进水伸缩节部件.     

泵站进出水流道优化设计目标函数研究

进出水流道对泵站整体水力性能影响较大，本文在总结前人研究成果的基础上，提出了改进的基于质量加权的流速均匀度优化设计目标函数，首次给出了出水流道效率、出水动能回收系数优化设计目标函数表达式，对泵站设计具有指导意义和参考价值。     

肘型进水、屈膝式出水流道在轴流泵站的应用研究

对国内2.3 m口径某大型轴流机组泵站装置进行了设计优化及应用研究。泵站装置由进水池、进水流道、轴流泵、出水流道、出水池组成,同时对肘型进水流道、屈膝式出水流道进行了着重研究。运用CFD数值模拟分析技术进行设计优化,确定了最优的设计方案,保证装置高效率及可靠、稳定运行。     

基于RNG紊流模型的立式轴流泵站三维流动数值模拟及性能预测

立式轴流泵站具有流量大、扬程低等特点,在农田排灌、调水工程等得到了广泛应用,目前在建的南水北调东线工程的泵站大多采用该形式.为深入研究立式轴流泵站内部流动和水力性能,采用考虑粗糙度的壁面函数的RNG紊流模型和SIMPLEC算法,基于多旋转坐标系模型,计算了采用钟型进水流道和蜗壳出水流道的低扬程立式泵站定常流动.通过计算获得了泵站整体流场结果,分析了在有转轮条件下进水流道喇叭管内断面轴向流速分布规律对泵站叶轮安装高程的影响,给出了参考的叶轮名义高度取值.通过计算预测了泵站水力性能,并与模型试验结果进行了比较,研究表明设计工况下数值预测与试验数据值吻合较好.三维数值分析和试验结果表明该泵站形式在南水北调东线工程中有一定的应用前景.     

大型水泵轴向后导叶叶片出口角对出水流道性能的影响

对低扬程大型泵站单管出水流道 ,水泵出口存在最优旋流 ,使水力损失最小 ,可以通过后导叶叶片出口角设计满足出流最优旋流要求。为此 ,提出了已建泵站和新建泵站泵后导叶—出水流道整体水力设计两种物理模型 ,目的是使流道水力损失最小。提出了平分分析法试验求解物理模型的方法和后导叶设计方法     

轴流泵和导叶式混流泵模型研究及工程应用

轴流泵和导叶式混流泵,主要用于水利、市政、电厂和船坞等部门的供排水,在核电、舰船的喷水推进方面也得到了重要应用。为了给南水北调等工程提供优秀水力模型,进行了轴流泵、贯流泵、双向泵和导叶式混流泵水力模型的试验研究,这些模型已在南水北调等工程中得到了应用,并用其中一些模型进行了几个具体泵站的装置模型试验。介绍了泵（段）模型和泵装置模型的试验结果,分析泵段特性和装置特性之间的关系,为大型泵站水泵选型提供参考。     

轴流泵出水流道水力损失试验研究

受导叶出流环量、出水弯管二次流等因素的影响,轴流泵单孔出水流道内为复杂的螺旋流,双孔出水流道左孔流量大于右孔流量,水力损失异常。采用五孔探针准确测定流道断面水流能量,实测分析出水流道水力损失特性,探讨减阻措施。结果表明,出水流道水力损失不符合与流量平方成正比的关系。与等圆出水管相比,渐扩出水流道可以减小水力损失,提高泵装置效率10％～30％;对单孔流道,轴流泵出口环量过大,增大了水力损失, 而微小环量会使水力损失略有减小;对双孔流道,两孔流量不等,存在偏流,水力损失增大。采用微小出流环量或无出流环量后导叶,可减小出水流道水力损失,提高泵装置效率6％-11％。     

立式轴流泵出水流道流场试验研究

大型低扬程水泵采用渐扩出水流道,出水流道水力损失占泵扬程的15%～20%左右。为立式轴流泵设计制作了不同扩散角、无中隔板和有中隔板多种透明出水流道,采用五孔探针测定和丝线观测出水流道内流场,研究流场形成机理,分析流动规律,并与等圆出水管内流动比较。结果表明,由于后导叶出流环量、泵轴旋转诱导、出水弯管二次流和扩散的影响,出水流道内为复杂的螺旋流,断面轴向流速和周向流速分布不均匀、不对称,不均匀程度大于等圆出水管内流动,断面环量有向周边集中的趋势。成果对大型轴流泵装置出水部分的优化水力设计,提高泵装置效率有重大意义。     

污水泵站水泵吸水型式的选择

大中型污水泵站水泵吸水型式的合理选择和设计,直接影响流道内水头损失和流态,影响泵装置效率和泵站的造价。本文结合对上海污水治理二期工程某站吸水型式选型进行的模型试验内容,对吸水管、肘形进水流道及钟形进水流道三种吸水型式进行分析、比较,认为钟形水流道是大中型城市污水立式泵站理想的吸水型式。     

南水北调东线工程睢宁二站导叶式混流泵装置模型试验分析

根据南水北调东线一期工程睢宁二站的建设需要,为检验预测泵装置的水力性能,对睢宁二站立式导叶式混流泵装置进行了模型试验研究。研究结果表明,经优化水力设计的立式导叶式混流泵装置获得了十分优异的水力性能,设计工况点泵装置效率超过83.5%、临界空化余量小于6 m,最高效率达83.91%,为南水北调东线一期工程泵站中最高。该泵装置的研究成果对国内同类型泵站的设计建设具有一定参考价值。