不同进水流速对泵站进水池漩涡的影响

为探究泵站进水流速大小与泵站进水池水流流态、漩涡的产生与发展变化规律,结合泵站实际运行情况,建立引渠、前池、进水池和进水管的泵站物理模型和湍流数学模型,采用VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型对9种不同流速的泵站进水水流特性进行数值模拟,分析不同进水流速的泵站进水池水流流场分布、漩涡涡量的变化及分布规律.研究结果...     

多机组泵站双侧向前池水流流动数值模拟研究

根据多机组泵站双侧向前池工程布置,应用CFD数值模拟技术,分析该泵站双侧向前池水流流动特性。结果表明,双侧向前池中表层水流进水池区域水流回流严重;表层水流流速大小分布朝闸门方向逐渐递减,两侧进水池区域流速分布处于低速区;1 m水深水流流至进水池时流动方向不连续,进水池区域里存在三维空间回流;0~1.5 m/s流速分布等级区域范围较表层水流略有减小;按水流流动方向依次排列的进水池进口断面较大流速分布范围越来越大,流动均匀性越来越好;三维水流遇闸门或90°转弯存在翻滚至底层的现象,进水池区域流态非常紊乱;两侧进水池水泵进水管均采用弯管管道,因侧向进水、弯管进水管道及回流流动的影响,一定程度上降低了水泵额定工作效率。研究结果对多机组泵站双侧向前池设计具有一定的借鉴意义。     

泵站锥形侧向进水前池水流流动特性分析

结合泵站锥形侧向前池工程设计,应用大型商业软件建立其三维数学模型,基于CFD数值模拟技术,分析了泵站锥形侧向前池水流流动特性。结果表明,水流经过锥形侧向前池折向弯曲进入进水池,前池流态较为平顺,但进水池水流主流偏向一侧,形成较大回流区,低流速分布范围较广;水流进入1#至4#进水池时弯曲程度越大,进水池断面流速分布均匀度越来越小,甚至出现负值,会降低水泵机组工作效率;当泵站设计采用锥形侧向前池时,进水池水流流态需要通过工程措施整流,或创新设计新型进水池。     

侧向引水及进水泵站进水流态CFD 模拟分析与优化

应用realizable k - e紊流模型与SIMPLEC算法,对某侧向引水及进水泵站进水侧水流流场进行数值模拟和流动分析,分析表明,该泵站的进水侧水流具有弯道水流特点,数值模拟结果与理论分析结论相吻合。根据该类泵站进水侧水流流场特点,提出采用导流栅作为水力优化途径,并以泵站进水断面处动量分布和进水池断面平均流速均匀度为评判依据,对不同的导流栅整流方案的水力优化效果进行数值模拟研究。成果表明,设置导流栅对泵站引水段的动量分布具有明显的调整作用,泵站进水断面的流速分布与引水段动量分配均匀度有关。适宜尺寸的导流栅可以有效减弱引水段的进水环流作用,使水流在转向后纵向流速较快地恢复正常分布,从而进一步提高泵站进水池流量分配的均匀度。     

“Y”形导流墩几何参数对侧向进水泵站前池流态影响

为改善侧向进水泵站前池流态,基于CFX软件,采用RNG k-ε紊流模型,对无整流措施和布置"Y"形导流墩情况下的侧向进水前池进行了数值模拟,分析"Y"形导流墩位置、高度、角度、长度等因素对侧向进水泵站前池流态的影响。数值结果表明:无整流措施时,泵站前池左侧区域存在大面积回流区,泵站右侧机组水流偏斜非常明显,对机组有不利影响;"Y"形导流墩具有分流作用,通过在进水池前布置"Y"形导流墩可显著均匀流速、消除回流区,水流能够更均匀地流入各台机组。研究发现,当"Y"形导流墩位于进水池前33.33 D0、高度为1.11 D0、角度为120°、长度为2.78 D0时,侧向进水泵站前池流态有明显改善,进水池前行近流速分布更加均匀。     

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。     

水平吸水管悬空高对泵站进水池进水特性影响

针对某些大型泵站进水池进水特性不良,泵站运行效率严重下降等问题,采用ICEM-CFD软件来构建泵站进水池三维模型并进行网格划分,利用计算流体力学中的Fluent软件,基于标准的k-ε湍流模型,对泵站进水池流态进行了数值模拟,并研究了水平吸水管悬空高对泵站进水池进水特性的影响。研究结果表明:水平吸水管悬空高与泵站进水池的进水特性关系密切,适当增加水平吸水管悬空高能够明显改善进水池的进水特性,然而一味地增大吸水管的悬空高的做法并不可取,因此,推荐泵站水平吸水管的悬空高取值范围为1.2~1.5 D。     

深层隧道进流式泵站前池流态及整流措施研究

为改善深层隧道进流式泵站前池内的旋流、偏流等不良流态,基于RNG k-ε 湍流模型对前池流态进行数值模拟,研究适用于此类城市排涝泵站的整流措施。数值计算结果表明:泵站前池、进水池内存在局部立面旋滚、螺旋流、斜向流、流速分布上高下低等不良水力现象,致使泵站进水流道水力条件不佳;采用双层环形板和两组导流墩的组合式整流措施可抑制前池、进水池中的立面旋滚、螺旋流和斜向流流态,从而有效改善流道的进水条件,提高进水流道进口处流速分布均匀度,使泵进水状况变好,提高泵站运行的可靠性。     

大型泵站进出水流态优化与方案优选

对某大型泵站各方案进出水水流采用CFD数值模拟,提出合理的优化方案。计算结果表明,方案一泵站侧向进水,进水时弯道水流曲率大,弯道内侧出现小范围回流;泵站出水流态平顺,无不良流态,3个站单独运行出水池不出现大尺度漩涡针。方案二泵站正向进水,进水时弯道水流曲率小,弯道内流态平顺,流速分布均匀;泵站出水水流形成弯道水流,3个泵站单独运行时会在池中形成大尺度漩涡等不良流态,且该出水池土方开挖量大,投资高。针对方案一、方案二泵站进出水的优缺点,将各方案优点结合形成方案三。方案三泵站采用正向进水、约50°角侧向出水与徐宿淮盐高铁桥下过水孔衔接,形成最终可研方案。分析成果对类似工程设计具有一定的参考价值。     

泵站进水池翼型导流板整流特性数值模拟

基于CFX求解器,针对具有通航功能的某小型闸站式侧向进水泵站进水池内的不良流态,开展了翼型导流板正交试验数值模拟研究。计算结果表明:无整流措施下,进水池流态紊乱,1～3号进水池存在大尺度的回旋区,流速分布不均匀,轴向流速分布均匀度仅为76.84%;在离进水池进口1D处设置4个仰角为25°的翼型导流板,进水池大尺度回旋基本消失,流速分布均匀,轴向流速分布均匀度为90.2%,提高了13.36%,水流平顺且均匀对称;翼型导流板可以有效破坏进水池内的回流,迫使破坏后的水流沿其上表面和下表面流动,流速分布均匀性得以改善。     

三峡电站进水口体形优化试验研究综述

为了优化三峡电站进水口体形,试验研究采用了与传统大进水口不同的小进水口体形方式,并将进水口的喇叭口段布置成对称状。这不仅使进水口流态满足了设计要求,水力损失小于大进口,而且改善了坝体的受力状况。该形式对其他电站进水口设计具有参考价值。同时采用加大流量法和提高库水位进行进水口段的水力损失试验,对提高试验精度是一个行之有效的方法。     

双有压进水口布置型式对漩涡特性的影响

水工建筑物有压进水口吸气漩涡对建筑物和水力机械有一定的破坏作用。探讨漩涡尤其是吸气漩涡的产生机理,揭示其运动的规律,寻求控制漩涡危害的有效措施,对工程具有实际意义。以往对进水口漩涡特性与影响因素研究主要集中在单道单管引水,关于双进水口或多进水口的漩涡特性的研究较少。选取双有压进水口淹没出流,针对不同淹没水深,通过改变进水口体型及布置型式,观测水面流场及漩涡特性。研究发现随着相对淹没水深的增加,吸气漩涡持续时间、频率及强度均降低;不同淹没水深情况下,立轴漩涡的直径及强度随着淹没水深的不断增加呈现先变大后减小的变化过程;适当增大进水口间距能够改变漩涡类型,降低吸气漩涡持续时间及其出现的频率。     

马房沟提水工程进水闸设计综述

文中对马房沟提水工程枢纽进水闸和跃进渠首进水闸从工程布置和结构设计进行了分析和总结,说明了设计的可靠性和合理性.     

竖井进流水平旋转内消能泄水道流速分布的试验研究

本文从分析图1所示的竖井进流水平旋转内消能泄水道的基本流态与泄流量变化规律出发，对该种泄水道的流速分布提出假定，并给出具体表达形式。根据试验量测资料，对轴向流速、环向流速及有关物理量的变化规律进行了分析与研究，这对该种泄水道水力特性的分析、计算与设计均有重要的参考价值。     

A NUMERICAL METHOD FOR CALCULATING THE EFFECTS OF INLET FLOW ON HYDRODYNAMIC CHARACTERISTICS OF A HYDROFOIL-STRUT-POD CONFIGURATION

A numerical method based on the doublet distribution for calculating theeffects of inlet flow on hydrodynamic characteristics of a hydrofoil-strut-pod configurationunder the linearized free water surface condition is presented in this paper.Inlet flow con-dition is represented by a control section S,in the inlet tube on which the axial velocity is u-niform and determined by a given flowrate.The numerical results for some typical casesare compared with corresponding experimental data.It is found that good agreement be-tween computational and experimental results can be achieved.This numerical methodmay be applied to the prediction of foilborne performance characteristics of a waterjet pro-pelled hydrofoil craft and to optimization of integrated hydrofoil waterjet propulsion sys-tem.     

有限元法在大型进水阀设计中的应用

结合大型球阀的阀体在实际工况下有限元静力分析,介绍了有限元法步骤,总结其在大型进水阀设计中的综合运用方向,认为其应用集中在静力学分析、模态分析、谐响应分析和瞬态动力学分析、热应力分析和接触分析等方面.     

再论洪泽湖的治理与改造

洪泽湖是我国第四大淡水湖，是一典型的过水性湖泊，无论是洪水（水灾）或是枯水（旱灾）均应当引起同等重要的关注，泄与蓄要兼顾兼施，必须从资源水利的角度来审视和研讨洪泽湖的治理和改造，因此，开辟了海水道是治理淮河与洪泽湖的根本举措，蓄泄兼施，淮水在湖外分流；清淤掘底，增加蓄水量；整治湖口，淮河洪水畅流入湖，防治污染，保护水环境。     

张峰水库导流泄洪洞弧形闸门制作安装过程中的质量控制

张峰水库导流泄洪洞弧形闸门是一扇大型潜孔式闸门，文中针对此闸门的制作工艺以及安装过程的质量控制方法等进行了详细地阐述。由于对其质量进行了严格控制，该闸门被评为优质产品。     

进口流速对丁坝回流长度影响的数值模拟研究

运用计算流体力学（CFD）方法,对宽浅河道中非淹没丁坝的流场进行二维数值模拟研究。模拟结果显示RNGk-s模型能够较好地描述出丁坝下游实际回流特征的产生,扩散及消失过程,能够较好地模拟丁坝下游的回流尺度。最后采用此模型模拟不同进口流速在相同条件下的流场结构,通过量纲分析与数值模拟结果的比较分析得到进口流速对回流尺度影响的关系式。进口流速越大,回流边线越长越宽。研究结果对丁坝的设计与施工,具有一定的参考意义。     

双河水库溢洪道水力特性试验研究

受地形限制,双河水库溢洪道进口段形式较为复杂,致使控制段横向水深分布极为不均、泄槽段出现明显菱形冲击波及横向水面差。为改善溢洪道的水流流态,对进口导墙布置及控制段闸墩体型进行局部修改。修改后,控制段及泄槽水流流态得到了明显改善。试验成果对类似的工程设计具有参考借鉴意义。