凤凰颈泵站工程前池流态优化试验研究

凤凰颈泵站工程为双向"X"型流道,根据该工程改建设计方案,在满足相似准则的条件下构建了比尺为1∶50的水工整体模型,对排涝工况下的前池流态进行模型试验研究.原设计方案下,前池内立向流场较差,且不合理的前池坡比会产生较多的示踪沙聚积现象.为改善前池不良流态,提出了增设镂空整流梁与改进前池坡比的试验方案,经试验研究发现,采...     

泵站正向大扩散角前池八字形导流墩整流研究

针对泵站正向大扩散角前池内存在的大尺度回流问题,基于CFD软件,采用RNGκ-ε模型模拟计算了某泵站前池流态,分析原方案下的前池水力特性,并探究了八字形导流墩的整流效果。结果表明,在前池内增设八字形导流墩能有效消除两侧的大尺度回流;沿流道隔墩方向布置两组八字形导流墩后,平面流场回流区消失,边机组轴向流速分布均匀度相较于原方案分别提升了11.03%、11.32%,前池进水条件得到极大改善,泵站入口流速分布更均匀。研究结果可为正向前池泵站整流提供参考。     

楔形导流墩对泵站大扩散角前池整流效果的影响

针对大扩散角前池存在大尺度回旋等不良流态的问题,采用数值模拟方法研究了在前池斜坡段增设楔形导流墩后的水流运动规律,并以水泵流量分配均匀度为目标函数,探究了单因素改变导流墩导流夹角α及长度L对前池不良流态的影响,并进行了模型试验验证。结果表明,无整流措施时,前池中主流过于集中、有对称立面旋涡出现,严重影响前池扩散水流,甚至水流裹挟旋涡,进一步影响进水池内流态。在距前池进口4 D(D为水泵叶轮直径)处,增设导流角度α为90°、长度为2.5 D的导流墩后,能明显改善前池流态,水流可均匀进入各进水池。     

闸站桥合建工程水工物理模型试验研究

为研究闸站桥合建工程对水闸和泵站进水流态及流速分布产生的不利影响,以珠三角地区某水闸泵站工程为例,针对不良流态问题,通过设置进口导流墩开展方案优化试验研究,并引入流速均匀度分析效果。结果表明,在隔墙泵站一侧设置4个导流墩、在隔墙水闸一侧设置2个导流墩对改善水流流态的效果最明显,为最佳优化方案,可为类似工程设计提供参考。     

某排涝泵站前池整流措施的数值模拟研究

某排涝泵站原设计方案在前池会出现大尺度的回流和斜流,恶化各机组的进水条件,威胁泵站的安全运行。为改善该泵站前池流态、优化水泵进水条件,基于计算流体力学分析圆形立柱、Y形导流墩、间断底坎及延长隔墩等整流措施对前池流态的影响。计算结果表明,仅设置圆形立柱不能消减回流区的面积,而仅设置Y形导流墩、间断底坎又不能改善各机组的进水条件;延长#2、#4隔墩,可有效改善前池水流流态,优化各机组进水条件,进而提高水泵的工作效率。综合考虑前池水流流态及各机组进水条件,确定该排涝泵站最优整流方案为延长#2、#4隔墩。     

镂空式整流底坎对侧向进水泵站前池流态的影响

为了改善侧向进水泵站进水流态,采用CFX软件对侧向进水泵站前池流态进行了数值模拟,并结合物理模型试验,研究了在前池入口处设置不同孔高比镂空式整流底坎对水流流态的影响。结果表明,在加设七种不同孔高比镂空整流底坎后,流态方面,底坎孔高比为0(无孔整流坎)时,相比不设整流底坎时进水流道前的漩涡区大幅减小,在引河处仍存在低速回流区;镂空式整流底坎设置后,进水前池回流区明显减小,当孔高比达到0.6时,漩涡和回流区基本消失,进入进水池水流无明显偏流,流态相比较好;流速均匀度方面,进口断面轴向流速均匀度随着孔高比的增加先增大后减小,当孔高比为0.6时,进水池入口处流速均匀度达到了74.27%,相比于孔高比为0时提高了6.77%,即当孔高比为0.6时流速均匀度较好。     

泵站双节式拍门门后水流流态分析

为深入了解双节式拍门不同开启角度对出流的影响,以某泵站的双节式拍门为例,选取在实际工程中大量使用的4种开启角度方案,利用数值模拟方法对双节式拍门在不同流量下的门后水流流态进行了三维模拟计算,分析了水流流线、流速均匀度和涵管内水力损失三个指标对水流流态的影响。结果表明,出水涵管沿程阻力损失系数与开启角度呈负相关关系,拍门开启角度越大,出水涵管内水流的水力损失越少,且随流量的增大越来越明显,流量为2 m³/s时方案4与方案1相比水力损失下降了49.6%,流量为16 m³/s时方案4较方案1水力损失下降了79.1%;涵管内流态与开启角度呈正相关关系,拍门开启角度越大,涵洞内水流流态越好,当拍门的开启至方案3上拍门46°、下拍门64°后,涵洞内水流状态已趋于较优状态。     

弯道入流进水池流态分析与整流措施研究

针对某弯道入流泵站进水池内不良流态的成因特点,提出了三种不同的整流方案.运用CFD技术,数值模拟不同整流方案下的进水池流态,并通过分析对比选择最佳方案.结果表明,无整流措施时,受弯道引水渠影响,流道内存在弯道环流,进水池内出现主流偏斜且存在低压漩涡区等不良流态,流道内压力与流速分布不均匀;方案3中布置了三个导流墩,可以...     

青浦区灌溉泵站装置效率测试研究

为确定青浦区灌溉泵站装置效率的主要影响因素,探讨适宜青浦地区特点的灌溉泵站建设改造参数,选择青浦区典型灌溉泵站进行装置效率测试研究。结果表明,350ZLB-3.5型轴流泵相对于350ZLB-6.2型更适宜青浦地区;避免电机输出功率远大于水泵轴功率,能提高泵站装置效率;优化设计进、出水建筑物,使泵站装置扬程与设计扬程接近,能提高泵站装置效率。     

含沙水流条件下夹马口泵站水泵特性参数研究

为分析含沙水流条件下夹马口泵站的水泵特性参数,以泵站在含沙水流条件下的多组实测数据为基础,采用Matlab软件进行曲线拟合,得到含沙水流条件下水泵工作参数计算的新模型。对比分析表明,新模型的计算结果比陕西机械学院水泵实验室提出的模型的计算结果更接近实测数据,更适用于夹马口泵站的实际情况。根据新模型模拟计算出了不同含沙量对应的泵站效率,并提出了优化调度方案。研究成果可为夹马口引黄泵站运行调度提供指导,对其他引黄泵站的水泵特性研究也有一定借鉴作用。     

大型抽水蓄能电站机组水泵工况PSS研究及应用

基于抽水蓄能电站机组运行于水泵抽水时的同步电动机相量图和电机线性化Philips-Heffron模型,分析同步电动机线性化模型中各参数特征,从而推导同步电动机励磁调节力矩传递函数及其相频特性,得到同步电动机励磁调节正阻尼力矩的条件,并提出获得附加正阻尼力矩方法,给出一个基于PSS2B的模型框图和工程应用结果.     

大型泵站双调机组的工况调节优化计算

为了更好地推广应用双调机组运行工况调节技术,介绍了大型泵站双调机组的技术特点,采用数值计算方法优化确定其运行工况调节方案,以实现运行节能。通过求装置效率特性曲线的最大极值点,获得给定的装置扬程下的最佳转速和最优叶片角度。结合操作可行性,拟定了不同装置扬程下双调机组的变速、调角运行方案。实例应用结果表明,双调机组运行工况调节技术简单有效,优化后双调机组具有可观的节能效果。     

非稳定流非完整辐射井抽水试验水文地质参数的求解

针对辐射井抽水试验水文地质参数求解方法较少的问题,将仿Theis公式引入潜水非完整辐射井非稳定流抽水试验参数求解中,推导了潜水非完整井变流量非稳定流的井流公式,采用试算方法,通过VB编程,实现了计算水位过程与实测水位过程的对比,含水层参数求解取得了较理想的结果。结合新疆台兰河大型抽水试验,计算了均方根误差、平均误差、整群剩余系数和模型效率。结果表明,该方法计算所得水位过程与实测过程拟合效果理想,所得水文地质参数与Neuman法、前人研究结果吻合。     

阶梯流量抽水试验数据确定含水层参数的实例探讨

为了提高利用阶梯流量抽水试验数据确定含水层参数的精度,基于Jacob直线公式,结合实例分析计算了不同阶梯数目的抽水试验数据,探讨了不同算法的计算结果及差异性,并进行了适用性和灵敏度分析。结果表明,在考虑Jacob公式的适用条件后,在单阶梯和多阶梯算法情况下,含水层导水系数和弹性释水系数的计算结果精度均明显得到提高,但计算结果均存在一定的差异,其中多阶梯算法计算结果具有离散程度低、残差较小的优点,但对随机误差较为敏感,在实际工作中应予以注意。     

大型灯泡贯流泵站全流道非定常湍流数值模拟

针对大型灯泡贯流泵为泵站振动的主要水力激振源,为分析研究流激振动产生的机理,应用不可压缩的连续方程、Reynolds平均的N-S方程和RNG κ-ε双方程湍流模型,模拟了大型灯泡贯流泵全流道三维非定常湍流流动,并采用滑移网格技术模拟机组内部的动静干扰,获得了流道内的流速与压力分布规律,通过对监测点的压力脉动时程作傅里叶变换获得流道内压力脉动的频谱特性,为泵站结构振动问题研究提供依据.     

基于大数据技术的多沙水流泵站故障诊断方法

针对多沙水流泵站存在水泵磨蚀、机组振动等复杂故障问题,基于大数据技术,将神经网络方法与传统的专家系统相结合,建立了多沙水流泵站的故障监测与诊断系统。实际应用结果表明,该方法能够及时定位故障问题和诊断故障原因,降低了维护成本,创造了更大的经济效益。