水源地取水泵站水流流态数值模拟与改善

为解决取水泵站预沉池内水流流态紊乱、曝气池及前池存在大面积回流区及旋涡等问题, 针对某一具体水源 地取水泵站, 基于三维不可压缩流体的有限体积法和标准 k2E 湍流模型, 采用 ANSYS CFX 软件对该泵站预沉池、 曝气池及前池进行数值模拟计算。通过对计算结果进行后处理, 分析了取水泵站所选横断面水流流态、流速云图以 及压力云图。在原方案基础上通过对曝气池廊道转角处设置倒圆角、廊道转角内设置/ U0 形导流墙与 1/ 4 弧形导 流墙、前池内设置八字形导流墩及泵机组间设隔墩来对泵站进行优化。优化后改进方案与原方案相比, 廊道转角处 脱流、回流现象得到改善, 曝气池及前池内大范围回流区域消失, 泵站整体水流不存在明显的不良流态。该研究成 果对于优化内水流流态, 预防泥沙沉淀, 提高泵站运行稳定性、高效性、安全性有一定的指导意义。     

低扬程泵和泵站水力装置原、模型参数换算研究(中)

<正>四、泵和泵站原、模型水力参数换算相似准则和行业习惯1.泵和泵站模型试验中原、模型过流部分的水力参数换算相似准则和行业习惯(1)要遵守几何相似,即两者的线性比尺δ相似     

黄河游荡性河段上的泵船取水技术

黄河小北干流段主流游荡散乱，沿河泵站脱流严重，取水困难。在对游荡河势原因分析的基础上，通过对不同取水方式的比较，重点介绍了浮船泵站取水技术的应用实践，认为：采用组合浮箱式泵船取水是解决游荡性河段泵站脱流的最佳方案。     

泵船取水在尊村引黄工程中的应用

根据尊村的实际状况,结合泵船取水形式进行了探讨分析,确定尊村泵船取水是解决尊村一级泵站脱流的有效途径。     

泵站进水口消涡工程研究

位于东江抽水站进水渠中部的临时抽水泵站工程建成后，运行时在进水口出现吸气旋涡。为了避免吸气旋涡的产生，进行了抽水泵站进水口的消涡工程试验。试验过程中部的主要研究了模型的模拟情况和旋涡产生的机理，以及消涡的工程措施。采用佛汝德相似定律设计试验模型，与原型观测到的现象相吻合，说明原型与模型是相似的。经过分析，认为泵站进口处的速度梯度是旋涡产生的主要原因，最后通过消涡工程试验，比较了防涡梁法，进口上部倾     

巴基斯坦某大型固定式取水泵站方案对比研究及优化

针对某大型取水泵站工程提出了卧式离心泵和立式斜流泵2种设计方案,主要从泵型选择、泵站形式、运行维护、前池水力流态条件等方面进行比选总结,并结合CFD流体模拟分析2种设计方案中的进水水力流态同时进行流态优化。     

印尼穆印煤电项目LEMATANG河取水方案研究

针对拟建工程项目水源地的取水方式问题,提出了岸边泵站方案和泵船取水方案。着重研究论述了泵船方案取水时设计运行及管理等方面需要注意的几个问题,结合具体工程所在河段的水流要素河型特征及取水条件,就泵船停放位置锚固方位等设计参数进行了比选论证,并就泵船运行后船体周围河床冲於变化、上游流漂浮物对泵船正常运行的影响等进行了评估,提出了相关的意见和建议。     

基于CM-FAHP的大变幅水位泵站取水方式比选

为提高大变幅水位泵站取水方式评价的合理性,建立一套大变幅水位泵站取水方式评价指标体系,将云模型(CM)与层次分析法(AHP)和熵权法(EWM)相结合,对各评价指标进行主客观组合赋权。提出基于CM和模糊层次分析法(FAHP)相结合的大变幅水位泵站取水方式综合评价方法,并采用云模型综合相似度比较法来确定最优取水方案。以云南省鲁地拉水资源综合利用置换洱海供水一期工程为例,进行实践应用。结果表明：4种取水方案(竖井干室型泵房、排架湿室型泵房、浮船式泵房和缆车式泵房)的综合评价云图均位于评价等级Ⅲ和Ⅳ标准云图之间,浮船式泵房的综合评价云图与Ⅳ标准云图的综合相似度最高,即浮船式泵房取水为最优方案。     

城市排水泵站水力特性及整流措施

为了解弧形进水箱涵城市排水泵站水力特性,探寻改善泵站内部不良流态的整流措施,采用数值模拟方法对城市排水泵站水力流态及整流措施进行研究,并通过物理模型对整流效果进行验证。研究结果表明：弧形进水箱涵城市排水泵站的前池存在主流偏斜与分离流动现象,前池主流集中在中上层,中下层出现大范围的立面环流,底层存在回流,进水池内流态紊乱并出现旋涡,导致水泵进水不够顺畅;设计优化的“方形立柱+组合横梁”的组合式整流措施能够改善前池和进水池的水力流态,前池内的偏流和分离流动消除,底层回流消失,进水池旋涡得到有效抑制,3台水泵进水流道入口流速分布均匀度分别提升了12.0%、8.7%、8.3%,入流速度加权平均角分别提升了7.08°、9.07°、11.40°。     

潜水泵在灌溉取水中的应用

通过对传统泵型与潜水泵的比较,表明在灌溉渠道上建设取水泵站采用潜水泵具有工程造价低、安装与运行维护简单、管理方便、占用渠道过流面小等优点,可供类似工程建设参考.     

侧向进水泵站流态模拟及改善研究

为解决侧向进水泵站前池和进水池内部大范围漩涡问题,以某一具体泵站为工程基础,基于三维不可压缩流体的雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用ANSYS CFX软件对前池和进水池进行数值计算,采用定性方法分析了前池和进水池所选横断面流态,采用定量方法分析了进水池内部所选纵断面特征线上轴向速度均匀度。通过数值计算流线图发现:对于原始方案,水流以斜交形式进入进水池,侧向进水泵站2#至5#进水池右侧边壁处存在大范围回流区域;为改善原侧向泵站进水结构的不良流态,通过多方案整流措施的数值计算,相比于原方案,采用导流墙和立柱相结合的整流措施,前池及进水池内大范围回流区域消失,整流后进水池纵断面特征线上的轴向速度均匀度总平均提高18.15%,最大提高至27.82%。研究成果为改善侧向进水泵站流态提供了参考。     

低比转速离心泵空化性能的数值模拟

为了对低比转速离心泵空化发生时的内部气液两相流动进行分析,应用计算流体力学(CFD)软件对比转速为66的离心泵空化性能进行气液两相流场的数值研究。对不同有效空化余量时叶轮内部气泡分布的研究表明,泵在进口压力较高时就已经在叶片的进口背面产生空化初生,临界空化余量和许用空化余量时,气泡在叶片表面和流道内部均有分布,占据了部分叶轮流道,影响叶轮内部能量交换,并可能对泵造成空蚀。对该实型泵进行试验研究,验证了数值计算的精确度。     

闸站并列布置工程泵站前池流态改善

为研究闸站并列布置工程泵站运行时清污机桥位置对前池内水流流态的改善效果，以南水北调东线刘山泵 站工程为例，基于 Navier-Stokes 方程和 Standard?k-ε 湍流模型对前池原设计方案和改进设计方案的进水流场进行 了定常数值模拟，分析比较不同开机组合时前池流场分布和流道进口后断面的流速分布均匀度及速度加权平均 角度，并进行水工模型试验验证。结果表明：原设计方案前池在 4 号和 5 号机组进水流道进口前存在回旋区，4 号 机组流道进口前产生有害吸气旋涡；改进设计方案前池将清污机桥整体向泵房方向移动 25?m，并将节制闸与泵站 间导流墙长度减短使其头部与清污机桥墩齐平，不仅消除了 4 号机组流道进口处有害吸气涡，还将 4 号机组进水 流道进口流速分布均匀度平均提高 2.5%，泵站进水流态改善显著。通过调整泵站进口清污机桥桥墩位置解决了 前池流态存在的问题，不需再另增底坎、立柱和导流墩等措施，研究成果可为同类型工程研究提供参考。     

海水泵站流道非对称引水流态特性数值模拟分析

为探讨海水泵站流道非对称引水流态特性,基于OpenFOAM建立了某液化天然气接收站海水泵站流道数值模型,在利用实测数据验证的基础上,模拟计算与分析了对称和非对称引水时,流道内流速与紊动动能分布特征。模拟结果表明:海水泵站非对称引水时,水流进入前池后流速较大,在低水位下水流无法充分扩散,在流道入口处形成偏流,行进至海水泵前断面水流分布已基本均匀;非对称引水时,海水泵所在进水池各断面均匀性指数平均值高于对称引水工况,且各海水泵进水池的紊动动能平均值也小于对称引水工况;从过水断面流速分布均匀性以及紊动量级来看,非对称引水对水泵运行更有利。     

潜水轴流泵装置特性模型试验

对上海市薛家泓泵站立式潜水轴流泵模型泵装置进行了能量特性和空蚀特性试验,得出了叶片角0°和±2°时的能量特性和空蚀特性试验结果,探讨了不同消涡导流措施对潜水轴流泵模型装置性能的影响。结果表明,在各工况能量试验中泵装置运行平稳、无振动;隔涡板和导水锥两种消涡导流方案对泵装置能量特性无明显差异;泵装置空蚀安全裕量较大,在常遇扬程条件下运行不会产生危害性叶形空蚀;提出了减少立式潜水轴流泵装置流经电动机灯泡体、Γ形弯头及出口等处水力损失的措施。     

泵站流道内漩涡治理的模型试验研究

通过漳州LNG项目取海水系统的水工模型试验研究,分析该取水工程进水流道漩涡产生机理,提出改善进水流道水流流态(防止漩涡)的不同措施,研究治理漩涡的不同优化方案。采取治理措施后各工况条件下,流道内水流均匀,无有害漩涡产生,机组运行平稳,从而提高了泵站效率和保持安全经济运行,为类似工程提供参考。     

双向潜水贯流泵装置内流及水力性能分析

为明晰双向运行时潜水贯流泵装置的内流特征及水力性能,采用数值模拟技术对双向潜水贯流泵装置进 行全流道计算,通过模型试验验证数值计算的有效性。结果表明：在叶轮的叶片安放角 0°、双侧可调导叶的叶片 调节角 0°且灯泡体位于内河侧时,泵装置在排涝工况时最高效率为 59.29%,引水工况时泵装置最高效率为 58.41%;双向运行各流量工况时,叶轮进水侧的过流结构内部流线均平顺流态较好,叶轮出流侧的过流结构内部 流态相对紊乱;在双向运行时,直管式流道的出口面轴向速度分布均匀度均大于 92%,速度加权平均角均大于 89°, 直管式进水流道为叶轮提供良好的入流速度分布;在高效工况时,泵装置出水流道进口的偏流角均低于导叶体出 口;叶轮所受的轴向力均随着流量的增大而减小。研究成果为双向潜水贯流泵装置的结构优化提供了一定的参 考价值。     

大套一站水泵装置模型试验研究

大套一站是集灌溉、排涝、降渍等多功能于一体的水利工程。为了保证大套一站安全与高效运行,在初步设计阶段运用计算流体动力学方法,对大套一站进出水流道进行了水力设计优化。优化设计结果表明,水泵的进水条件得到了改善,进出水流道的水力损失明显减小,水泵装置效率得到了提高。为了验证优化设计的效果,进行了水泵装置模型试验。更多还原     

惠南庄泵站水泵结构特点与性能分析

惠南庄泵站采用大型卧式双吸离心泵,为大流量、高扬程、大变幅、高效率水泵,目前在国际同类型泵中处于领先地位。设计中针对泵站流量、扬程变幅大,年运行时间长等特点,以计算流体动力学CFD为基础,分析和预测了大型高扬程水泵动态特性,研发了先进的水力模型及特殊的结构设计,并采用了大功率水泵变频调速技术。这不仅满足了泵站大幅度流量调节,而且确保了机组安装检修方便,抗汽蚀性能优、安全平稳、高效节能。泵站流量大幅度调节并结合小流量自流,实现了南水北调北京段输水流量过程的无缝衔接,提高了我国大型泵站技术装备水平,推动了我国大型高扬程水泵机组的科技进步。     

排涝泵站群规模和运行对围填海区域环形河网排水影响研究

近年来,围填海区域的开发利用率明显增高。为确保该区域的安全使用,分析该区域排涝泵站群的规模与运行方式对于河网排水的影响,确保行洪排涝期间区域的安全至关重要。本文通过构建天津临港工业区行洪排涝数值计算模型,分析排涝系统的排涝能力和发生洪涝灾害的可能,给出系统所需排涝泵站规模,得到雨水泵站和排涝泵站抽排流量之间的关系及排涝泵站规模与淹没时间的关系。本文提供的分析方法与思路可为类似工程的规划设计与建设提供参考依据。