大型城市取水泵站虹吸式出水管水力特性研究

结合上海市长江引水三期工程取水泵站虹吸式出水管水力模型试验,分析了城市取水泵站虹吸式出水管的类型及特点,研究了影响虹吸式出水管虹吸形成的因素,提出了虹吸形成时间短的出水管布置修改方案.研究结果表明,修改方案有效地改善了虹吸式出水管的水力特性,提高了水泵运行的可靠性.     

城市排污泵站虹吸式出水管水力瞬变过程现场试验分析

虹吸式出水管(出水流道)在城市排水工程中应用不多,随着城市的发展,一些大中型排污泵站设计采用了虹吸管真空破坏断流方式。在上海市某排污泵站虹吸式出水管水力瞬变过程现场试验基础上,对虹吸管的工作性能进行分析评价,大中型城市排污导叶式混流泵站采用虹吸管真空破坏断流形式完全可行,经济合理,检修、维护方便。     

断面形状对虹吸式出水流道水力特性的影响

应用考虑气体可压缩性VOF模型对3种不同断面形状的出水流道虹吸形成过程进行了数值模拟,并搭建了试验平台加以验证,从流速分布、水力损失、虹吸形成时间三方面分析了断面形状对虹吸式出水流道水力特性的影响.结果表明:模拟结果与试验结果有很好的一致性;虹吸式出水流道的沿程截面形状对其水力特性影响很大,合理设计的渐变断面能使流道典型断面流速、压力分布均匀,有额外的局部水头损失;方管的排气能力较圆管更佳,圆管具有更小的水力损失.     

大型泵站虹吸式出水管的水力特性

虹吸式出水管是泵站的一种出水布置型式。出于它省掉了逆止阀,结构简单而且运行上经济可靠。因此,在大中型泵站中已日益被广泛采用。本文收集了若干个包括多种体型和断面形状的立式轴流泵虹吸出水管的试验和原体观测资料,针对水力设计中的一些主要问题,包括体型选择、水头损失、喉部断面的压力计算以及虹吸作用的形成和破坏等进行综合分析讨论。据此提出了虹吸出水管的水力设计方法和参考意见。     

虹吸式出水管虹吸形成过程的壁面压力及脉动特性

通过物理模型试验测量虹吸式出水管在虹吸形成过程中典型断面的压力过程线，采用邻域平均法提取脉动压力数据，采用统计特征和短时傅里叶变换信号处理方法分析时均和脉动压力特征。结果表明：管壁时均压力沿水流方向先减小后增大，驼峰段的上壁面时均压力随着流量增大逐渐大于下壁面；虹吸形成过程中，压力脉动呈正偏态分布，均方差沿水流方向不断降低；压力脉动主要由水泵旋转和水气运动引起，频率在0～30 Hz之间，主频与水泵转频相近；相比虹吸稳定流阶段，水力驱气阶段存在的气囊压缩和释放过程使得压力脉动频率及幅值上升，接近泵站系统自振频率，容易产生结构振动，需要通过设计和运行的优化减少该阶段的持续时间。     

水电站虹吸式进水口工作过程CFD模拟

采用RNGk ε湍流模型和CFD软件对水电站虹吸式进水口的虹吸形成过程(含抽真空过程)和虹吸破坏过程进行数值模拟研究,分析了虹吸管道内压强、流速、水气界面的分布及其变化情况。研究结果表明:虹吸式进水口工作过程中驼峰顶部的压强值最低;抽真空速度与压力波动幅度成正比;虹吸破坏后驼峰两侧水体平稳性存在较大差异。     

管流的虹吸过程仿真及其性能控制研究

虹吸原理在工程科学技术中具有广泛的应用。对虹吸非稳态过程进行了数值计算，求解虹吸过程的速度场及压强场，分析了虹吸管道的出水管长度对流速及压强控制的影响，并通过改变出水管长度能很好地控制虹吸过程的流态特性。     

虹吸式屋面雨水排水系统单斗虹吸启动数值模拟研究

虹吸式屋面雨水排水系统的虹吸启动流量、启动时间影响到雨水天沟容积的确定以及虹吸系统是否能顺利、有效运行。运用CFD计算流体力学方法,对DN56、DN75、DN90、DN110规格的虹吸雨水斗在天沟内的运行情况进行建模,模拟雨水流经不同规格雨水斗时的流态及进入管路系统后的虹吸启动情况,并对比分析已有水力试验数据,对差异存在的可能原因进行探讨。结果表明,CFD数值模拟结果与水力试验数据接近,因此CFD数值模拟方法可为相关产品和系统的研发提供辅助设计。     

泵站虹吸出水管驼峰真空值试验研究

本文在试验的基础上,对目前通用的泵站虹吸式出水管驼峰真空值的计算公式、计算的结果与实测的真空值相差甚远的问题,结合试验情况进行了深入的分析研究,认为该公式尚应进一步完善,首先驼峰至出口间的水力损力,若峰后有平直段时,平直段的水力损失对驼峰真空值是不产生影响的,所以平直段的水力损失不应计入,其次是公式中应计及水流流经峰顶时,水流受阻使其改变方向,在此瞬间其流速为零,使行进中的水流一部分动能变成压能,该力等于水漉转弯时的离心力,结果使驼峰真空值减小。驼峰真空值的计算公式计入这两个因素后,计算的驼峰真空值才符合实际情况,才可正确的指导泵站虹吸式出水管的设计。     

虹吸式出水贯流泵装置结构特点及对比试验研究

广泛应用于低扬程和特低扬程泵站的贯流泵装置,传统设计基本采用平直管出水的结构型式。针对城市防洪泵站扬程低、年运行时间短、安全性和可靠性要求高的特点,提出了5种新型虹吸式出水流道的贯流泵装置结构型式,它们具有结构简单、断流可靠、安装检修方便、维修和养护成本低等优点。在保持模型泵不变的情况下,采用CFD数值模拟技术,进行了不同结构型式的虹吸式出水贯流泵装置数值分析、优化水力设计和性能预测。根据优化设计结果,在高精度试验台上进行了虹吸出水和直管出水的竖井贯流泵装置模型对比试验。试验结果表明,两种竖井贯流泵装置的水力性能基本接近,平直管出水和虹吸式出水都是合适的低扬程泵站出水流道结构型式;在特低扬程情况下,采用虹吸式出水流道的泵装置结构型式具有更明显的优势。     

Pumping testing using a siphon well

This paper determines the aquifer transmissivity and storage coefficient from timedrawdown data of pumping tests using a siphon well including a main pumped well along with ten brach pumped wells (deaired wells). The pumping data was analyzed by the Cooper-Jacob graphical method. The computed transmissivity and storage coefficient are 435.8 m²/day and 6.54 × 10^-4 with pumping rates of 432 m³/day. Distances from the pumped wells to the observation well ranges from 225 to 268 m. The pumping tests from this siphon well (No. 38), one of the siphon wells in the Nansalum Pump Field, Tainan, Taiwan, were started at 10:40 a.m. on 19 March, 1992 and continued for 1534 min and then were shut simultaneously for water recovery. Groundwater withdrawals were pumped from the uppermost confined aquifer in the pump field.The siphon well is used to continuously provide a sufficient yield for pumping tests and irrigation, and is used when the pumped level and aquifer coefficients for more distant observation wells are to be measured and computed. These may not be achieved in less transmissive aquifers when a single pumped well is used. The siphon well can become a single pumped well in case the ten brach pumped wells (or deaired wells) are not used.     

虹吸管在小型水库泄水涵管改造中的应用

杭州市萧山区89座需除险加固的小型水库,由于坝底涵管分别采用竹筋混凝土涵管、陶瓷涵管、三合土涵管和混凝土涵管,且多数涵管出现管身裂缝和渗漏现象,已成为大坝的严重隐患,需要进行改造.本文对涵管更新改造方案的选择,虹吸管的设计、施工和质量控制等进行了介绍.虹吸管己在2/3的需除险加固的小型水库中安装使用,使用结果表明,虹吸管不仅运行安全可靠,而且节约投资,经济效益十分显著.     

凉水冲水库虹吸式放水涵管设计

结合凉水冲水库大坝的实际情况,对放水涵管改建方案进行比选,并简要介绍了推荐方案—虹吸式放水涵管的设计.方案实施后,运行效果良好.     

模拟边坡土壤虹吸排水试验研究

根据水力学中的虹吸原理,对模拟边坡土壤中的虹吸管过水量进行探究。通过试验与理论相结合推算出直径4 mm的虹吸管的沿程阻力系数,运用该阻力系数计算虹吸管在土壤中过水流量的关系,并进行试验研究。试验结果表明:土壤中埋设虹吸管的过水量随水位差增高而增大,当水位差大于3 m时将不能增加其过水量;土壤中埋设虹吸管的土层深度与管内过水量呈负相关,土层中土壤的渗透性是影响虹吸管过水量的主要因素。     

虹吸式放水涵管在六邦水库的应用

小型水库放水涵管堵塞损坏现象较多,影响水库安全运行及效益的发挥,且破坝重建涵管困难,采用虹吸式放水涵管即可解决小型水库埋坝涵管隐患问题。为此,以广西田林县六邦水库应用虹吸式放水涵管重建埋坝涵管为例,对该技术的设计及运行等情况作详细的论述。     

倒虹吸管涵预应力施工流程

随着预应力施工工艺的发展，预应力施工工艺逐渐应用到水利行业，尤其是在倒虹吸建筑物上，具有广阔的应用前景，但至今国内外还没有针对倒虹吸管涵预应力施工的作业流程，仅有宏观的指导性文件，通过对孟良河倒虹吸的施工实践，目的在于能够总结出一套适合于类似工程的更合理的施工流程，从而确定各个工序完成需要的工作时间和人员数量，为准确确定各工序的施工劳务费用提供依据，使编制的工程施工进度计划更具有现实性，并且合理的施工流程还有利于施工进度的加快，保证施工质量，提高经济效益。     

虹吸管内气团流流型时过流能力计算

该文针对非驼峰式正虹吸管道进行了系列试验,量测了不同安装高度、不同水头差时管内呈现气团流流型时的过流能力和截面含气率。试验结果表明,气团流流型下虹吸管道过流能力随虹吸管安装高度的增大而减小,不能采用常规有压管流公式计算气团流流型时虹吸管过流能力。基于试验结果分析了影响气团流过流能力的因素,结果表明气体存在对流动沿程阻力系数影响不可忽略,过流能力计算时不能直接采用单一液相流动沿程阻力系数。不同安装高度时虹吸管内过流面积减小不是导致输水流量减小的唯一因素,除了考虑过流面积减小对过流量的影响外,还应考虑含气率大小引起的μ_0或λ变化对流量的影响。结合试验结果和数值分析,推导出适用于气团流流型下伪空化现象明显、安装高度不大于8 m的水平管段较长考虑含气率大小的虹吸管流量系数计算公式,修正和完善了有压管流过流能力计算公式,经检验公式计算误差小于±7%。     

SJ1型虹吸式雨量计在应用中出现问题的解决方法

SJ1型虹吸式雨量计在水文行业中普遍应用,它是水文行业测量雨量的主要仪器,随着仪器使用年限的延长,在实践应用中,出现了一些常见故障,本文主要就出现的这些故障的原因及解决办法做一些阐述。     

京密引水渠兴寿倒虹吸及土城倒虹吸涵洞伸缩缝漏水处理

在水工混凝土结构的设计和施工中,为了适应温度变化及基础不均匀变形,需要设置伸缩缝（结构缝）,由于施工质量差或运行年限较长,伸缩缝常常出现止水失效现象,造成漏水,严重影响水工混凝土结构的正常使用.结合京密引水渠兴寿倒虹吸及土城倒虹吸涵洞伸缩缝漏水缺陷,提出了处理方案,并进行了实施,取得了满意的效果.