五号沟泵站调试过程前池水位波动分析

在青草沙水源地原水工程五号沟泵站的水泵调试运行过程中,观察到一次由于水泵间歇开停造成泵站前池水位波动较大的现象。对此现象的水力过渡过程进行了初步分析,并对水泵的开、停运行时间间隔与前池水位波动周期的关系进行了研究,发现由于停泵后再开泵的时间间隔相差半个水位波动周期,水位波动叠加从而产生了水位波动较大的现象,认为应合理选择水泵开停间隔时间以降低前池水位波动幅度。     

引黄入晋工程变速泵控制前池水位的调节模型

针对引黄入晋输水工程变速泵的调节特点,研究了同步电机的调速模型和变速泵控制前池水位的自动调节模型,讨论了转速调节器的参数Ｋｐｎ和τｄ按照负载变化力矩为恒值考虑存在的问题,提出了描述速泵控制前池水位动态特性的数学模型。通过实例,研究了ＰＩＤ水位调节器控制参数比例增益、等对前池水位调节的影响。     

基于BP神经网络的不同时间尺度泵站前池水位预测模型

针对建筑物调控下的水位预测难题,建立基于BP神经网络的泵站前池水位预测模型,在不同时间尺度下分析时间序列、影响因子、预报因子对水位预测精度的影响.将构建模型应用于胶东调水工程东宋泵站,研究结果表明:在数据总量一定的情况下,训练期和预测期之比为7:3时,预测结果较好;数据量越大,保持一定预报精度所需要的正相关的影响因子数...     

基于BP神经网络的不同时间尺度泵站前池水位预测模型

针对建筑物调控下的水位预测难题,建立基于BP神经网络的泵站前池水位预测模型,在不同时间尺度下分析时间序列、影响因子、预报因子对水位预测精度的影响。将构建模型应用于胶东调水工程东宋泵站,研究结果表明：在数据总量一定的情况下,训练期和预测期之比为7∶3时,预测结果较好;数据量越大,保持一定预报精度所需要的正相关的影响因子数量越多;短时间内,预测时间间隔与数据本身时间间隔相同时,预测效果更好。该构建模型能够满足明渠调水工程泵站前池的水位动态预测需求,实现泵站前池水位的2 h准确预测和4 h一般准确预测,同时可在其他类似明渠调水工程中推广应用。     

并联泵系统中部分水泵断电的水锤计算

以装有两阶段缓闭蝶阀的并联泵系统为例，采用特征线法推导出了部分水泵事故断电，其余水泵正常运行情况下的水锤计算公式。     

前池水位调节模式下的水轮机调节系统仿真研究

给出了引水式电站前池水位控制系统的控制原理和调节系统的数学模型,并采用Matlab Simulink进行了前池水位调节模式下水轮机调节系统的仿真。仿真结果表明:按照整定公式选择合理的调节参数,该调节系统的动态调节过程具有良好的性能指标。     

基于全模拟的水泵装置模型虹吸出水流道水力特性分析

虹吸式出水流道是大型泵站出水流道的主要形式之一,由于实际工程地形条件的限制,南水北调东线水源工程江都一站所采用的虹吸出水流道在工程设计中并不常见。针对江都一站泵装置模型虹吸出水流道,通过CFX软件对该泵装置全流道进行数值模拟,研究虹吸出水流道内部水流的运动特性、预测水力性能。计算结果表明管路水头损失主要来自于弯管段的水头损失,从出水流道进口至出水流道出口涡量呈现下降趋势,但是在出水流道出口,由于截面面积过大导致出口截面速度分布不均且引起了涡量的增加。对该泵装置进行外特性预测得到的结果与试验数据的整体趋势基本一致,表明计算结果真实可信。     

泵站前池倒 T 形底坎整流措施数值模拟

为了改善泵站前池边侧大面积回漩不良流态,基于商用CFD软件Fluent,运用N-S方程和Reliable k-ε紊流模型对加倒T形底坎的前池进行数值模拟,分析倒T形底坎的几何参数对前池流态和边侧流速的影响。结果表明:无整流措施时,前池中流态紊乱,通过加设倒T形底坎可显著改善前池中的流态,提高边侧机组的流速,改善前池中流速分布均匀度;倒T形底坎设置在前池中的位置和其上部结构的尺寸对前池整流效果有明显的影响;倒T形底坎的位置距进水池入口7.5 D,上部结构高为0.4 H,宽为0.1B,前池中流态得到明显改善,边侧回漩范围减小。     

泵站前池单排方柱整流措施数值模拟

为改善泵站前池内水流流态,基于Fluent软件,运用RNG k-ε模型对加单排方柱的正向进水泵站前池流态进行数值模拟,分析单排方柱的几何参数对前池流态改善的影响。结果表明:单排方柱具有分流效果,流经单排方柱的水流会向前池两侧分散,在单排方柱的后方形成漩涡。无整流措施时,泵站前池流态紊乱;通过在前池加设单排方柱可显著改善流态;单排方柱宜布置在前池前中部,不宜布置在两侧回流区内;方柱宽度越小,分流作用越小,行近流速分布越不均匀。     

南水北调中线惠南庄泵站进水前池布置方案的分析研究

对于惠南庄泵站这样一座重要的大型城市供水泵站,为了满足其流量大、扬程高、单机容量大、泵站特征参数变幅大等特殊要求,在进水前池的设计中采用前池数值水力仿真分析、水工模型实验及三维紊流数值模拟等试验研究手段弥补现行规范中的一些空白,合理有效地控制前池内部流态对水泵吸水性能影响,分析验证前池的面积和体形布置的合理性;提出泵站运行时各种工况下的前池水位控制方式;优化前池特征运行水位,提高最低运行水位,从而提高水泵机组的安装高程,减少前池、主副厂房等主体建筑物的工程量和工程投资.     

基于CFD的水电站压力前池流 态特性研究

以某水电站压力前池为研究对象,采用RNG K - s瑞流模型和运用CFD ( computational fluid dynamics)方法对压力前池的流态特性进行三维数值研究。通过对水电站全甩负荷、一台机组增负荷、两台机组依次增负荷三种典型工况下压力前池流态特性的数值分析,揭示了压力前池流态分布和水位变化特性。结果表明:在全甩负荷和增负荷工况下,压力前池内虽出现回流漩涡但进水口水流流态较好、水位波动稳定,从而为压力前池水力优化设计提供了依据。     

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。     

侧向进水泵站前池流态试验研究

以Froude准则为基础,适当提高模型流速,在不同水位下进行了某侧向进水泵站的模型试验。结果表明:原方案前池内无论是面层还是底层,均出现大尺度回流区;水流斜向进入进水池,边侧水流偏斜尤为严重;翼墙回流区内流速较低,易造成泥沙淤积,对泵站的安全、经济运行不利。通过对底坎、导流墙、\"Y\"型导流墩等多种整流措施进行试验,发现采用由\"Y\"型导流墩演变而来的\"丁\"字型倒流措施能取得较好的整流效果。     

“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。     

多泥沙河流侧向进水泵站开机组合对前池流态的影响研究

为探索多泥沙河流侧向进水泵站不同开机组合对泵站前池流态的影响,选取甘肃省景泰川电力提灌工程灌区一期总干三泵站侧向进水前池为典型研究对象,现场取样分析泵站引水含沙情况,利用超声波多普勒流速流向仪对前池流场进行现场实测,同时引入逆向工程技术构建现场淤积状态下进水前池(以下称原位前池)三维几何模型,采用FLUENT软件基于Realizable k-ε湍流模型及Mixture多相流模型对原位前池水流流态进行数值计算,对比分析数值模拟结果与现场测流结果,验证了数值模型的可靠性。在此基础上,分别对10种不同开机组合方案下未淤积状态下的进水前池(以下称原型前池)流态进行了数值模拟分析。研究结果表明:前池外侧边壁及末端存在回流区及泥沙淤积问题,基于逆向工程的原位前池流态数值模拟结果与现场测流结果相吻合;原型前池主流扩散效果不佳,泵站机组对称开启,同时避免两端机组停机尤其是末端机组停机,前池水流流态较好。本文提出的研究思路对泵站前池流态数值模拟研究具有一定的应用价值,研究成果可为类似泵站工程优化设计和优化运行提供参考依据。