泵站弯道引水渠水流流动特性影响分析

结合泵站弯道引水渠工程设计,应用大型商业软件建立弯道引水渠水流三维数学模型,基于CFD数值模拟技术,分析了该泵站弯道引水渠水流流动特性。根据该泵站弯道引水渠三维水流水动力学的计算成果可得知,在设计水位下,泵站弯道引水渠水流流线弯曲进入进水池,降低各个机组水流流速均匀性,降低机组工作效率;弯道引水渠曲率半径需要控制在一定范围内,可通过CFD数值模拟或水工模型试验确定最优曲率半径;弯道引水渠相对于顺直引水渠水力特性较差,非特殊情况,不宜采用;采用弯道引水渠,要延长引水渠顺直段,直至水流流态平稳,流线顺直。本文研究成果对采用弯道引水渠的泵站设计具有一定的参考价值。     

昌马渠首口门泥沙淤积计算方法及防治措施分析

由于引水渠与主河道间存在夹角,在水流路径发生改变的同时,会携进丰富的粗泥沙,导致渠道口门处通常会发生不同程度的淤积.泥沙淤积治理直接关系引水工程的整体运行.结合工程实例,引入一维非恒定流水沙数学模型,对引水渠道口门淤泥量进行计算与分析.结果表明,模型结果与实际情况具有高度的一致性,所提措施可用于渠道口门引水防沙设计.     

三维数值模拟在泵站侧向进水前池的应用

泵站布置形式因进水方式不同通常分为正向和侧向两种进水方式,侧向进水时前池来流方向和前池中的主流方向存在夹角,此时由于弯道水流的运动特性,侧向进水前池容易产生主流脱壁、回流和漩涡等不良流态,难以形成良好的水泵进水条件,影响机组的安全运行。针对古德洛尔电厂一期侧向进水泵站前池,采用RNGκ-ε双方程紊流模型封闭雷诺平均的N-S方程,利用SIMPLEC算法对泵站前池及部分引水明渠水流流场进行三维数值模拟,对比分析设计方案修改前后前池水流的流速、涡量、水面线等水力参量分布特性,并以典型断面流速分布均匀度为目标函数分析整流措施前后前池内流速分布均匀度变化,验证了增加合理的整流措施可以有效改善前池流态。     

引黄入晋工程南干线一级泵站进水系统优化研究

引黄入晋工程南干线一级泵站上游来水需经９０°转弯进入侧向引水泵站进水池，弯道水流对进水池内水流流态影响很大。在来水角度不能改变的情况下， 通过不同运用工况试验研究， 提出在弯道右侧墙设置带缺口的导流齿，是改善弯道流态、保持进水池水面平静的有效途径。提供的最终体型及该体型下机组运行的最低限制水位， 已被设计部门采纳并实施。     

大寨河闸站对称分布机组进水水流数值模拟

采用数值模拟方法,对大寨河闸站对称分布机组进水水流进行数值仿真计算分析。计算结果表明,该闸站引水前池水流流态较为平顺,无回流等不良流态;各机组流道进口流速分布较为均匀;闸站节制闸居中布置且两侧各布置两台泵站机组,有利于水流平稳进入泵站机组流道,机组内无不良流态,闸站平面布置合理。分析成果对类似工程设计具有一定的参考价值。     

大型城市水源泵站前池流态及改善措施试验

结合上海市长江引水三期工程水源泵站水力模型试验,研究和分析大型城市水源泵站前池流态以及产生不良流态的原因,提出了消涡板、非全段式底坎和八字形导流墩等改善不良进水流态的工程措施,并对底坎和八字形导流墩措施进行比较分析。试验结果表明,虽然底坎和导流墩整流措施布置形式不同,但两者改善流态的效果差异不大,均能有效改善泵站前池的进水流态,提高水泵运行工作效率。     

“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。     

引黄工程总干三级泵站侧向进水前池水工模型试验研究

本文介绍通过水工模型试验提出的引黄入晋工程总干三级泵站侧向进水前池的优化体型及为调整水流结构而采取的整流板等工程措施，这些措施使泵站进水前池中水流流态平稳，流速分布均匀，避免了在各种工况下前池中产生螺旋流及水面串通漏斗漩涡，能保证水泵安全、正常、高效运行。     

前池侧向垂直引水水流流态的改善

该文利用具体工程实例的物理模型,进行了多组优化试验研究,探讨了前池通过箱涵侧向垂直引水的水流流态的均匀性及稳定性,以及相应的流态改善措施,从而归纳出较为有利的布置形式。     

大型泵站进水前池复杂流态下机组启动组合优化

为解决杭州三堡泵站同时受正向和侧向进水水流影响的问题,建立进水建筑物二维数值模型,通过数值模拟计算不同机组启动组合和泵站前池的流场,以此评价前池水流的均匀性,分析涡流、脱壁等不利水流状态。通过提出泵站运行时不同台数机组的最优组合,以提高前池运行的平稳性、泵站机组设备的安全性。计算结果表明,采用二维数值模拟进行分析的研究方法可行,对大型泵站前池复杂流态下机组启动组合优化有一定参考价值。     

分水导流墙在城镇泵站侧向进水间的应用

城镇泵站侧向进水间水流流态紊乱,影响水泵性能,给泵站运行带来影响。应用大型商业软件建立侧向进水间水流三维数学模型,采用CFD数值模拟方法分析。结果表明,侧向进水间设置分水导流墙,1#进水间水流流态得到较大改善,回流消失;2#进水间特征断面流速分布均匀度值较变小;设置单一整流措施仍达不到水力最优要求。     

八堡排水泵站进水口方案优化研究

八堡排水泵站利用运河二通道作为排水干河,进水口附近的水流流态较为复杂。通过平面二维数学模型结合水工物理模型,对泵站进水口不同布置方案时的进流流态及通航水流条件进行研究。对进水口口门宽度、导航墩角度及单孔净宽等多因素指标进行分析,提出八堡泵站进水口推荐布置方案。该方案可同时满足泵站进流流态及运河二通道通航安全要求。     

大型泵站前池复杂流场的数值模拟及优化设计

杭州三堡排涝工程的泵站前池兼有正向和侧向的进水水流,在一定的运行条件下,侧向的折冲水流影响正向主流流态,造成进水池中出现主流偏移、脱壁和旋涡,对泵站的运行效率有较大的影响。通过对该工程不同工况下的泵站运行进行数值模拟获得前池的流场,据此评价折冲水流对泵站机组运行的影响,提出设计调整方案,增加整流措施,并根据调整后的流场计算结果,反馈调整方案的可行性。     

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。     

三峡工程地下电站前流速流态和泥沙淤积对电站运行的影响分析

依据三峡工程地下电站河工模型试验结果,分析了三峡枢纽运用70年间,地下电站前及引水渠的流速流态和泥沙淤积状况.分析认为,造成地下电站前流态复杂的主要原因是由于与大坝相连的偏岩子山体被部分挖除,使地下电站和右电厂之间形成连通道,从地下电站引水渠和连通道进入地下电站的两股水流在电站前交汇并相互作用的结果,随着枢纽运用年限的增加,坝前泥沙淤积量增大,通过连通道的水流流量逐渐加大,使电站引水渠内水流的回流强度和表面行近流速进一步增强,因而增大发电水头损失.因此,建议在枢纽运用初期,修建连通道隔流堤,使汛期地下电站引水由正向和侧向混合进流变为单一、平顺的正向进流,以减少电站水头损失,提高机组发电效益.     

引水明渠二维水流数学模型的建立及应用

准确计算引水明渠内的水力学特征对于设计渠道断面型式及控制渠道泥沙淤积等具有重要意义。通过建立平面二维水流数学模型,对某引水渠道及其上游干流、下游库区区域的水流进行了数值模拟研究,分析了计算区域内的流态、流速分布和水位变化等水力参数。在此基础上对引水明渠渠底高程进行优化,对比了不同高程下渠道的水位和水流特征,成果可为明渠的优化设计及其防淤方案的制定提供科学依据。     

富池口泵站进口整流试验研究

鉴于富池口泵站前池是典型的侧向进流,使得泵站10台机组进流分部不均,特别是靠近引水渠的2台机组,进水流量偏少,水流条件差,进口易形成立轴旋涡引起机组运行振动,降低了机组运行效率和使用寿命问题,通过模型试验研究,确定了合理的曲线导流墩布置方案,能有效地进行分流导流,明显改善了整个泵站进口的水流条件,使得各机组进流量分配均匀,水流平顺,基本消除了进口回流和旋涡。     

泵站进水前池流态研究概述

对实际工程中泵站进水前池流态紊乱所带来的问题进行了总结。介绍进水方式、前池设计、前池水位等因素对水流流态的影响以及前池流态的研究方法,并对模型试验所采用的试验标准进行了阐述。总结了目前泵站前池中最常用的几种整流措施,包括整流机理和设计要点。     

大型城市供水泵站前池流态改善措施研究

大型城市侧向进水泵站前池易产生回流、漩涡等不良流态,为改善前池流态,保证水泵进水具有良好条件,基于N-S方程和Realizable k-ε模型,对上海市青草沙水源地原水工程五号沟泵站多机组侧向进水前池水流流动特性进行了数值模拟研究。针对泵站布置特点,提出了改变配水孔结构、增设八字形导流墩等改善前池流态的工程措施,有效地改善了前池的流态,从而提高了水泵的进流条件。改善流态措施的研究成果可为泵站前池的水力优化设计提供依据。     

底栏栅式引水渠首应用效果分析

底栏栅式引水渠首具有结构简单、施工方便的特点。采用这种渠首形式,能够降低水流的含沙量,有效解决下游渠道泥沙淤积的问题。本文对且末县塔什萨依河引水枢纽工程中底栏栅式渠首的设计和应用进行了研究,对其优、缺点进行了分析,对类似工程有一定参考价值。