大型潜水贯流泵装置设计与应用

潜水贯流泵装置具有进出水流道顺直、水力损失小、泵装置效率高、土建结构简单、开挖深度小等突出优点。针对江苏省通榆河北延送水工程灌北、善南泵站特点,采用了单泵设计流量为10m3/s、叶轮直径为2m的卧式潜水贯流泵装置,这是目前我国叶轮直径最大的卧式潜水贯流泵装置。工程实践证明,潜水贯流泵装置应用于低扬程大流量泵站是可行的,在特低扬程下,可获得较高的泵装置效率。     

竖井贯流泵装置在定波枢纽泵站中的应用分析

定波水利枢纽泵站具有排涝、引水双重功能,设计排涝总流量为120 m3/s,泵站的泵装置结构选型和性能参数的确定合理与否直接影响工程建设的成效.对比分析立式轴流泵装置、斜15°轴伸泵装置和竖井贯流泵装置3种常用低扬程泵装置结构型式的优缺点,结合该工程的特点确定竖井贯流泵装置的设计方案.综合考虑泵站总投资、泵装置综合性能、...     

灯泡贯流泵装置的基本流态分析

为了回答灯泡贯流泵装置中的灯泡体究竟应该前置还是应该后置的问题,应用水泵装置三维湍流数值模拟的方法分别研究了南水北调东线工程某泵站前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置两个不同方案的流态,揭示了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置的基本流动属性;数值模拟的结果得到流道模型试验的验证。研究结果表明:前置灯泡贯流泵装置的进、出水流态均匀平顺,水力损失较小;后置灯泡贯流泵装置的进水流态均匀平顺,但出水流道内存在明显的偏流和旋涡流动,水力损失较大;灯泡体前置符合水力学的基本原理,是获得最佳灯泡贯流泵装置水力性能的必要条件之一。     

双向潜水贯流泵能量特性与振动模型试验

结合上海北横泾双向潜水贯流泵,进行了模型泵正、反向能量和振动试验研究.结果表明:正向工况水力损失比反向工况偏大, 效率比反向工况要低一些;高扬程下模型泵容易发生空化,流态出现紊乱,装置振动又加剧了空化形成和汽泡溃灭,导致水泵效率有所下降,低扬程(H=1～2 m)下双向潜水贯流模型泵具有良好的水力性能;正向工况模型最高效率区为59%～60%,反向工况模型最高效率区为60%～62%,且在高效率区附近,试验装置振动平稳,振幅较小,适用于低扬程双向泵站.     

灯泡贯流泵机组变频装置特点与节能分析

根据南水北调工程中灯泡贯流泵采用变频调速的实际情况,分析了贯流泵在稳态和起动过程的负载特性和转矩特性,针对灯泡式大型同步电动机的特性选择变频装置的控制策略,通过励磁装置与变频装置的组合简化电动机的结构,以淮阴三站为例分析变频装置的技术特点。最后,对灯泡贯流泵的变速运行节能效果和不同转速下的变频装置与电动机损耗进行了分析,为采用变频装置的贯流泵经济运行提出了建议。     

淮安三站灯泡贯流泵装置优化研究

淮安三站建成于1996年,是当时国内最大的灯泡贯流泵。自建成之日起就存在启动困难、超功率、振动大等现象,不仅导致该站不能正常运行,而且影响了贯流泵在南水北调工程的应用。本文在分析淮安三站存在的问题的基础上,从6个方面对淮安三站原有泵装置进行优化。采用CFD数值模拟、模型试验、现场测试的方法研究了优化后泵装置的性能。结果证明,优化后的淮安三站灯泡贯流泵装置性能优良,满足泵站运行要求。     

贯流泵模型装置能量特性相关试验分析

泵装置的各过流部件对装置性能有不同程度的影响,采用物理模型试验方法对贯流泵装置能量相关特性进行研究,分析出水流道型式、导叶体及转轮叶片数对泵装置能量性能的影响,并对贯流泵装置与立式轴流泵装置进行能耗计算,论证在特低扬程(2.0 m以下)工况时,贯流泵装置具有明显的高效节能优点。     

前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化可行性研究

前置竖井式贯流泵装置具有水力性能优异、结构简单、电机通风散热条件较好、安装检修较方便和投资较少等优点,近10年来已在低扬程泵站得到十分广泛的应用。为保证前置竖井式贯流泵装置水力设计水平和提高泵站建设质量,提出对前置竖井式贯流泵装置水力设计进行标准化研究。分析了前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化的有利条件:(1)前置竖井式贯流泵装置进水流道、竖井和出水流道主要控制尺寸相对值的离散性较小;(2)与前置竖井式贯流泵装置配套应用的4种水泵模型主要尺寸相同;(3)基于CFD的低扬程泵装置进、出水流道优化水力设计理论及方法已较为成熟。因此,对前置竖井式贯流泵装置进行水力设计标准化是可行的。     

大型潜水贯流泵装置及泵站结构型式研究

研究开发了我国叶轮直径最大的卧式潜水贯流泵装置,单泵设计流量为10m3/s,叶轮直径为2m。该成果在采用三维湍流流动数值计算对潜水贯流泵装置优化水力计算、潜水贯流泵装置模型试验、大型潜水贯流泵结构设计、泵站站身及厂房结构型式等方面进     

灯泡贯流泵典型故障诊断分析

针对灯泡贯流泵存在的典型故障,介绍了大型灯泡贯流泵典型故障的发生原因以及解决措施,从典型故障案例出发,介绍了灯泡贯流泵泵站运行典型故障的预防措施,结论可为同类型泵站的运行管理提供参考.     

梅梁湖泵站竖井贯流泵装置主要参数的确定

结合无锡梅梁湖泵站,阐述了低扬程泵站竖井贯流泵装置水泵nD值、叶轮中心安装高程、流道线型尺寸以及主要配套设备等的确定.对比分析了竖井前置和后置两种装置的水力性能,指出影响两种装置水力性能的因素虽有所不同,但总的水力性能差异不大.为便于机组安装,改善通风条件,提出应适当加大竖井尺寸,并对机组采用强迫进、出通风方式和水冷却方式,以降低机组运行温升.     

导叶相对距离对S形轴伸式贯流泵压力脉动特性的影响

为了分析不同导叶相对距离对S形轴伸式贯流泵装置压力脉动特性的影响,采用ANSYS CFX软件对4种不同导叶相对距离的泵装置进行了三维定常与非定常计算,并通过模型试验验证数值模拟计算的可靠性。结果表明:泵装置扬程与效率随导叶相对距离的增大先增加后减小,导叶相对距离对扬程的影响趋势更明显;导叶相对距离对监测点主频频率没有影响而对幅值影响较大;当导叶相对距离增大时,在导叶进口处,主频幅值逐渐减小,断面高压力脉动强度面积逐渐减小,近轮缘侧压力脉动强度变化比近轮毂侧更明显;在导叶出口处,各频幅值先减小后增大,断面高压力脉动强度面积先减小后增大;导叶相对距离为16 mm时,泵装置综合性能最优。     

基于微震特征参数的秦岭隧洞岩爆实时预测模型

岩爆是深地工程施工中的主要灾害之一,微震监测是岩爆短期预测的主要方法。为了解决岩爆事故短期预测主要依靠经验的问题,基于引汉济渭工程秦岭隧洞,建立微震监测及岩爆事件的机器学习样本库。采用卷积神经网络模型,将一段时间内所有微震事件的能量、位置、震级等特征参数作为输入,并考虑掌子面位置对岩爆的影响,建立基于微震特征参数的岩爆实时预测模型。采用样本库对模型进行训练、验证和测试,针对模型结构、回溯时间段、预测时间段、训练世代对模型进行了优化。模型可以合理描述微震事件分布特征、施工进度等因素对岩爆可能性的影响。经测试,该模型能够实时预测未来48 h的岩爆发生概率,预测准确率超过80%,可为岩爆实时预测提供一种有效的技术途径。     

大型竖井贯流泵压力脉动及轴系模态优化

为研究某大型竖井贯流泵的稳定性,基于ANSYS Workbench软件对南水北调某泵装置进行全流道数值模拟来研究水泵的压力脉动分布规律和轴系模态。计算结果表明:贯流泵转轮进口及出口处监测点的压力脉动时域图呈现出周期性;压力脉动的主频多为转频和转轮倍频,脉动幅值有随着扬程增大而增大;转轮转动是形成轴向水推力的主要因素,轴向力和径向力随着扬程的增大而明显增大;轴系在水体中固有频率下降幅度较小,干湿模态的高阶频率基本一致;对比非定常计算结果和模态分析结果,与转轮的固有频率差距较大,不容易引起共振,满足结构强度要求;模态优化结果显示,随着主轴直径的增大,轴系各阶的固有频率出现逐渐增大的趋势,而增长主轴长度,各阶的固有频率出现逐渐减小的趋势,同时轴承长度的增长会导致各阶的固有频率随之增大,其中增长轴承长度以及增大轴直径的变化对固有频率的影响更为明显,1阶频率分别增大83%和18%。研究结果为贯流泵装置水力设计和稳定性分析提供一定的参考。     

基于熵产理论的竖井贯流泵流动损失特性

为了研究竖井贯流泵流动损失特性,基于URANS方法,采用FBM-CC湍流模型对竖井贯流泵内部流场进行了非定常计算,并利用熵产理论对不同流量工况下竖井贯流泵各部件的流动损失特性进行了定量分析。结果表明:FBM-CC湍流模型能够有效预测竖井贯流泵水力性能,与试验结果较为吻合;竖井贯流泵流动损失从大到小依次为叶轮段、出水流道、导叶体、进水流道;叶轮段能量损失的主要来源是湍流耗散,其熵产比率最高可达92%;涡流和流动分离导致出现局部高熵产区域;临界失速工况叶轮轮毂处存在大量涡流,轮缘处流动相对较稳定;深度失速工况受叶顶间隙泄漏流影响,叶轮进口轮缘处出现流动分离,随着流量进一步减小进水流道流态受到影响,叶片前缘出现分离涡。     

结构参数和运行参数对自激脉冲射流装置性能的影响试验

为了研究结构参数和运行参数对自激脉冲射流装置性能的影响,运用自行研制的试验系统对自激脉冲射流装置进行大量的试验,在上喷嘴直径为8 mm和腔径为95 mm的试验条件下,分析下喷嘴直径、腔长和工作压力的变化对脉冲射流打击力和脉冲效果的影响。试验结果表明:不同的下喷嘴直径、腔长和工作压力对脉冲射流打击力的影响是不同的;每种下喷嘴直径都存在着获得最佳脉冲效果的合适腔长和工作压力范围;随着下喷嘴直径的增大,最佳腔长和工作压力范围也有所增大。     

基于果蝇-BP神经网络算法的大坝力学参数反演

采用果蝇算法与BP神经网络方法结合进行混凝土重力坝弹性模量反演分析,使得反分析出的坝体和坝基弹性模量更精确、效率更高。分析表明:果蝇-BP神经网络算法的精度优于纯粹的BP神经网络算法,对坝体和坝基的材料参数进行反演分析可以更准确、更全面地了解坝体和坝基材料情况,可为工程的设计和施工提供一定的参考信息。     

脉冲频率对液体喷射泵性能影响的试验研究

对脉冲液体喷射泵的性能进行了系统的试验,以探讨脉冲频率及喷咀出口面积与喉管出口面积之比对液体喷射泵性能参数的影响.试验结果表明,在一定流量比下,脉冲射流能提高喷射泵的压力比和效率,脉冲射流频率在一定范围内变化可以提高喷射泵的性能,而且频率越大、面积比越小,性能提高得越多;脉冲射流时间比和关阀时间对脉冲液体喷射泵性能也有一定影响,电磁阀的开启与关闭时间应有一个合适的范围.     

摆动叶片式波浪能发电装置的水动力性能分析

简述了摆动叶片式波浪能发电装置的结构和工作原理,结合波浪力学和浅水波理论对摆动叶片进行理论分析,推导出俘获效率公式。为了分析装置的性能,采用Fluent软件仿真的方法,分析了摆角和波高参数对装置的水动力学性能的影响,提出最佳摆角概念,并研究了最佳摆角与波高的关系。研究结果表明:装置的俘获效率随着摆角的增大先增大后减小;随着波高的增加,装置的俘获效率在增加,研究结果为后期装置的试验提供了理论依据。     

基于小波分析的径流分级组合预报模型

为进一步提高径流预报精度、降低预报的不确定性,利用小波分析法提取径流系列的概貌和细节成分;采用BP网络模型、RBF网络模型、SVM模型分别模拟预报,进行径流分级。根据不同级别的径流,对预报结果予以变权重组合,构建了基于小波分析的径流分级组合预报模型,并对其预报结果作了分析和总结。宜昌站中长期径流预报结果表明,组合预报模型能够较好地提高预报精度。