泵站滤网堵塞对其吸水池内流速分布的影响

泵房吸水池内的流速分布状况直接关乎到水泵的安全与高效运行。结合某泵房工程实际,对泵房进水流道进行了水力学模型试验,研究了泵房进水流道板框滤网堵塞时吸水池内的水力特性。试验结果表明:当百年一遇低潮位时板框滤网堵塞,循环水泵吸水喇叭口断面处流速偏差增大,循泵吸水管内涡角超标,出现偏流现象,严重影响水泵安全与运行。可以通过提高进水流道内的水位,减小循环水泵吸水喇叭口断面处流速偏差,降低循泵吸水管内涡角以满足水泵安全运行的要求。该研究成果对其他泵房的优化设计及安全运行具有参考价值。     

泵房吸水喇叭口不同导流阻涡设施效果分析

泵房导流阻涡设施具有改善水流流态、减少水头损失、提高水泵效率的效果。以k-ε湍流模型封闭Reynolds方程,采用VOF法追踪自由表面及SIMPLE算法求解方程组,对南迪普火电厂循环水泵房进水流道的两种导流阻涡设施(楔形、蜗形)进行了三维数值模拟。结果表明,楔形阻涡设施吸水喇叭口局部阻力系数小,喇叭口四周流线分布均匀,吸水管内纵向流速略大于蜗形吸水管内纵向流速,而横截面上横向流速均小于蜗形吸水管内横向流速。     

核电厂二次循环冷却水泵房流道水力特性优化研究

二次循环冷却技术是内陆核电建设的关键技术和重点研究方向,泵房流道内良好的水力特性对循环冷却水系统的安全、高效运行至关重要。结合世界首个采用超大型高位收水海水冷却塔二次循环冷却技术的核电项目,开展了循环水泵房流道物理模型试验,模拟分析了流道内流态、水力特性和启停泵过程的水位波动。试验结果表明：采用高位收水冷却塔的二次循环冷却水泵房具有“大取水流量、前池侧向进水、有限容积、高位布置”等特点,在不采取整流措施的条件下,流道内流速分布不均匀,吸水室内偏流严重,吸水喇叭口前存在预旋流,水泵吸水管涡角偏大,影响循环水泵的安全稳定运行。优化方案针对性提出“前池墩栅阵列分水整流+吸水室墩墙联合均流消涡”组合措施,改善了流道和吸水室内流态,满足了循环水泵平顺、均匀进流的要求。此外,根据启停泵水位波动的试验结果,给出了系统充水的最高静水位和启停泵间隔周期建议。研究成果可为后续核电厂二次循环冷却水系统的优化设计提供参考。     

不同水位泵房进水流道堵塞对流速分布的影响

依据某核电站泵房进水流道工程,针对不同水位条件下泵房进水流道堵塞对其流速分布的影响进行了物理模型试验,研究了泵房进水流道堵塞之后,在不同水位条件下的流速分布状况及影响规律。模型试验结果表明:泵房进水流道堵塞之后,在100 a一遇低潮位时不能满足循环水泵运行的要求,随着水位的上升,能够满足循环水泵运行的要求;随着进水流道水位的上升,流速分布不均匀度、流速加权平均角度降低幅度逐渐减小,流速分布状况得到改善。     

华能罗源电厂循环水泵房进水流道的水力性能优化研究

循环水泵房前池和流道良好的水力性能对保证电厂的安全、可靠、高效运行至关重要。采用1∶10的正态比尺模型,对华能罗源电厂一期工程循环水泵房前池和进水流道的水力特性进行了试验优化。针对原设计方案存在的前池内水流扩散不充分、吸水室内流速分布不均匀、吸水喇叭口前有预旋等不利流态,通过采取在前池和滤网出口处分别布置多排导流扩散墩、调整胸墙高度、优化喇叭口底部导流防涡结构等综合措施,有效地改善了前池和流道内的流态和流速分布,保证了水泵吸水管理想的进流条件。研究成果可供类似工程设计借鉴。     

印尼BANTEN电厂取水泵站取水流道试验研究

大容量电站循环水泵房进水流道水力性能设计对保证循环水泵的安全和高效运行是至关重要的,良好的流道设计不仅对水泵安全、优化运行有利,同时它也是优化水泵房布置降低投资的前提条件。通过印尼万丹超临界燃煤电站取海水泵站的水工模型试验,研究大型取水泵站前池及进水流道的流态,分析产生不良流态的原因,提出改善前池及进水流道水流流态的不同措施,如消涡板、底坎及整流墩等。采取治理措施后各工况条件下,流道内水流均匀,无有害漩涡产生,机组运行平稳,从而提高了泵站效率和保持安全经济运行,为类似工程提供参考。     

火电厂循环水系统高位集水池水面波动数值模拟研究

针对火电厂循环水系统高位集水池在水泵启动及事故停泵过程中的水面波动现象,利用CFD软件采用VOF方法,通过UDF给定瞬态边界条件,对某电厂流道承压式与流道开敞式两种设计方案的高位集水池,在3台泵同时启动及同时事故停泵过程中的水面波动现象进行了数值模拟。计算结果表明,启动工况及事故工况下,流道开敞式的钟形进水流道由于增加了钟形吸水室的自由水面面积,较流道承压式的肘形进水流道更能减弱对高位集水池段的水面扰动。在重点考虑高位集水池段在水泵启动及事故停泵过程中水面波动的情况下,建议采用流道开敞式的循环水泵房布置形式。     

某核电厂一期工程循环水泵房进水流道物理模型试验研究

根据相关试验研究成果和实践经验,以理论分析结合物理模型试验,针对某核电厂一期工程循环水泵房进水流道的水流特性,采用多种整流措施,优化各水工建筑物的体形尺寸,有效改善了吸水室内水流流态及流速分布的不均匀性,实现吸水室均匀、平稳、无涡的水流流态,提出有利于循环水泵安全、高效运行、投资较省的泵房工程布置方案。     

核电厂PX循环水泵房前池容积设计浅析

PX循环水泵房前池是核电厂PX泵房一个重要组成部分,它关系到循环水泵的运行安全,通过对某核电厂一期PX泵房前池的成功设计经验,介绍了泵房前池设计中需要考虑的主要因素,设计过程和设计验证方法,总结了设计过程中需要注意的要点,可供业内人士参考。     

超窄联合泵房前池水力性能优化:实例研究

火/核电站的泵房前池作为循环水系统的重要组成部分,关系到电站整体的稳定、安全和高效运行。本文以单进流条件下,纵横比为0.193,且进流平面扩散角达到180°的某核电站超窄联合泵房前池为研究对象,通过多方案多组次的系统模型试验,提出了半圆形扩散墩和悬空隔板相结合的水力性能优化措施,在不大幅改变原设计方案的基础上,消除了原方案前池内水体的大幅紊动、壅高和强回流等不利的水力现象,提高了泵房流道各断面流速分布的均匀性,基本实现了泵房吸水室两侧进水断面的对称进流,同时降低了泵房吸水室内的水面涡强度,使得泵房流道整体的水力性能得到优化。研究成果可为类似火/核电站泵房前池的设计和水力性能优化提供参考。     

泵站超大扩散角压力前池立柱阵列整流的优化设计

受场地布置尺寸的限制,山东省黄水东调二期工程加压泵站压力前池的扩散角度达到78.8°,大大超出正常前池扩散角的范围.根据该站不同运行工况时的压力前池三维流场数值模拟分析结果,该站压力前池内因扩散角过大而导致存在大范围的回流区,对水泵安全稳定运行构成严重威胁.为了使该站在前池扩散角很大的情况下能够为水泵进口提供较为理想的...     

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。     

城市供水泵站启停机对前池涌浪的影响

在调压室理论基础上,分析了泵站前池涌浪的波动周期和规律,并据此得出了单泵和多泵运行工况下,水泵不同时间间隔启停机的涌浪叠加效果。研究表明,数值计算结果与理论分析的规律一致,前池最不利的涌浪叠加时刻为上游管道流量的最大（小）时刻,该时刻对应前池水位变化梯度最大的时刻。在单台水泵进行启停机操作时,泵站其他正常运行机组的台数越多,越有利于平抑因该台水泵启停机而产生的前池涌浪叠加幅值。     

非对称运行西河泵站前池试验分析

为明确西河泵站非对称机组运行时前池的流态特征,基于物理模型试验的方法对西河泵站的前池及进水流道进行整体物理模型试验,共获取4种不同开机方案时西河泵站前池的流场和速度分布规律,并采用计算流体动力学技术对最低水位时8台机组全开的方案进行数值分析。结果表明：在0.75负荷排涝时,非对称机组运行方案2的前池两侧有微弱旋流,开机方案3和开机方案4前池流态均平稳,开机方案3泵站进口断面的底流速分布均匀度为78.2%;推荐两侧边机组和中间机组各2台开机运行;在全负荷排涝流量且最低水位时,机组全开时两边机组流道进口的水力性能指标最低,在实际运行时应注意两侧边机组运行的安全稳定性。研究成果可为西河泵站的实际运行管理提供一定的参考。     

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.     

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。     

泵房进水前池优化试验研究

结合工程实际,用物理模型试验对电厂单管进流、短过渡段泵房前池水力特性进行了模拟研究,提出了在进水前池内设置适宜的消能、整流横梁及斜向导墙工程措施,明显改善了前池内水流流态,入口水流均匀、平顺,为水泵的安全、经济运行创造了有利条件。     

Two-Stage Pumping Control Model for Flood Mitigation in Inundated Urban Drainage Basins

This study proposes a two-stage intelligence-based pumping control (TWOPC) model for real-time pumping operation to solve the complex problem of estimating the desired pump flow and determining the optimal combination of pumps deployed in a flood event. In Stage I of the model, the desired pump flow was forecasted using the multilayer perceptron (MLP) with hydrological information including rainfall and basin runoffs, forebay water levels, and pump flows. In Stage II, the optimal pump combination was forecasted using tree-derived rules obtained from C4.5, classification and regression tree (CART), and chi-squared automatic interaction detection (CHAID) classifiers. The East Chung-Kong pumping station in New Taipei City was used as the study area. The pumping facilities included both submersible and upright axial pumps. The optimal input–output patterns, derived from a deterministic pumping operation optimization model, were used to train and validate the proposed TWOPC model. Data for this study were collected from three storms and four typhoons that affected an urban drainage basin. A total of 1,765 records were available. The results indicated that the case with a lag time of 5 min provided the most desirable pump flows in Stage I, and the C4.5 tree-based classifier performed well in Stage II. In addition, Typhoons Sinlaku (2) (2008/9/15) and Jangmi (2008/9/29) were selected for simulating the TWOPC model. The results demonstrated that the TWOPC model provided a more favorable performance than the traditional experienced method did. Overall, the proposed two-stage prediction model successfully addressed the problems of both determining the desired pump flow and optimal pump combination.     

城市排水泵站水力特性及整流措施

为了解弧形进水箱涵城市排水泵站水力特性,探寻改善泵站内部不良流态的整流措施,采用数值模拟方法对城市排水泵站水力流态及整流措施进行研究,并通过物理模型对整流效果进行验证。研究结果表明：弧形进水箱涵城市排水泵站的前池存在主流偏斜与分离流动现象,前池主流集中在中上层,中下层出现大范围的立面环流,底层存在回流,进水池内流态紊乱并出现旋涡,导致水泵进水不够顺畅;设计优化的“方形立柱+组合横梁”的组合式整流措施能够改善前池和进水池的水力流态,前池内的偏流和分离流动消除,底层回流消失,进水池旋涡得到有效抑制,3台水泵进水流道入口流速分布均匀度分别提升了12.0%、8.7%、8.3%,入流速度加权平均角分别提升了7.08°、9.07°、11.40°。     

水泵起动过程中泵站前池水位降落值的分析

本文论证了水泵起动过程中扬程与流量、转速的关系，分析了泵装置系统的特征值与前池内的水流流态，在此基础上，推导出了水泵起动过程中前池水位降落值的计算方法．