泵站钟型出水流道水力特性试验及内流场分析

设计制作了一个钟型出水流道模型，测试了流道的水力损失，观测流道内的流态。采用雷诺平均纳维-斯托克斯方程（RANS）和标准k-ε湍流模型，运用SIMPLEC算法，对钟型出水流道内的流动进行了三维湍流数值模拟，揭示了钟型出水流道蜗壳内流场及特征断面速度分布规律。     

泵站出水流道标准化设计与模型水力损失试验

设计和制作了大型低扬程泵站常见的虹吸式、直管式和钟形三种标准化模型出水流道。构建了模型试验装置和测试系统,对三种模型出水流道的水力损失特性进行了测试比较,观测了各流道内流态。试验结果表明,虹吸式出水流道局部阻力系数（ξ=0．7～0．8）较直管式（ξ=0．55～0．6）和钟形（ξ=0．6左右）大,而直管式和钟形局部阻力系数较接近。流态观测结果表明,虹吸式与直管式流道内水流平顺,而钟形出水流道出水流呈现螺旋运动,湍动明显。     

大型双向流道泵装置优化与试验研究

引江济淮工程枞阳泵站采用双向流道立式轴流泵装置型式.根据枞阳泵站的控制性尺寸,对双向进出水流道进行了参数化数学建模.基于Isight多学科优化平台,搭建了双向进出水流道的水力优化设计平台.采用多岛遗传算法对优化目标进行寻优,得到了高效双向进出水流道型线优化结果,并与TJ04-ZL-20水力模型匹配得到高效泵装置.通过泵...     

轴伸式贯流泵装置全流场三维湍流数值模拟

为探讨轴伸式贯流泵装置双向运行时的内部流动结构并进行性能预测,应用三维湍流Navier-Stokes、Realizable 两方程湍流模型、壁面函数法和滑移网格技术,进行泵装置双向运行时的全流场三维湍流数值模拟研究。计算所采用的模型贯流泵具有特定的S形叶片及正向运行时的后置弯曲导叶。研究结果揭示了贯流泵装置正、反向运行时的全流道速度等值线、静压等值线、出水流道断面矢量及出水流道的流线形状特征,探讨在泵装置实际安装条件下泵与流道的相互影响,进行泵装置性能的数值模拟预测,并与试验结果进行比较分析。数值模拟结果表明,泵段的出口流态及导叶对流道的流动结构有很大的影响,扩散形流道对流道进口流态反映敏感,无导叶的直形泵装置出口扩散流道内的流动为轴向旋涡、环形旋涡、轴向流动的叠加,数值模拟计算预测泵装置性能的方法是有效、可行的,能够满足工程需要。     

南水北调东线工程刘老涧二站水泵出水流道试验研究

通过对刘老涧二站水泵模型装置2种出水流道型式的试验研究,选出最佳水泵装置,获得水泵的能量、汽蚀、飞逸和压力脉动特性,据此改善水流流场的流态,检验和优化水泵总装置水力性能,从而提高水泵装置的性能。     

泵站进出水流道优化设计目标函数研究

进出水流道对泵站整体水力性能影响较大，本文在总结前人研究成果的基础上，提出了改进的基于质量加权的流速均匀度优化设计目标函数，首次给出了出水流道效率、出水动能回收系数优化设计目标函数表达式，对泵站设计具有指导意义和参考价值。     

进水流道对轴泵装置水力性能的影响

分析比较了包括轴流泵水力特性，装置水力特性及进出水流道水力特性在内的三组练武试验资料，指出：进水流态显著地影响泵装置的特性；泵装置的水力特性不是泵力特性与流道水力特性的简单迭加；进水流道最优水力设计是获得优异的泵装置特性的重要的条件之一。     

肘型进水、屈膝式出水流道在轴流泵站的应用研究

对国内2.3 m口径某大型轴流机组泵站装置进行了设计优化及应用研究。泵站装置由进水池、进水流道、轴流泵、出水流道、出水池组成,同时对肘型进水流道、屈膝式出水流道进行了着重研究。运用CFD数值模拟分析技术进行设计优化,确定了最优的设计方案,保证装置高效率及可靠、稳定运行。     

泵站进水流道的两种基本流态

概述开敞式流道、斜式流道、肘形流道、钟形流道、簸箕形流道以及方箱式双向流道等各种形式的泵站进水流道内水流的基本流动形态,并从流体动力学的角度,将进水流道分为单面进水和四面进水两种基本类型。     

污水泵站水泵吸水型式的选择

大中型污水泵站水泵吸水型式的合理选择和设计,直接影响流道内水头损失和流态,影响泵装置效率和泵站的造价。本文结合对上海污水治理二期工程某站吸水型式选型进行的模型试验内容,对吸水管、肘形进水流道及钟形进水流道三种吸水型式进行分析、比较,认为钟形水流道是大中型城市污水立式泵站理想的吸水型式。     

进水流道对泵性能的影响

通过试验研究证明进水流道出口的流速分布不均匀会明显影响泵性能的发挥,设计进水流道应以出口流态的优化为主要目标。     

轴流泵出水流道水力损失试验研究

受导叶出流环量、出水弯管二次流等因素的影响,轴流泵单孔出水流道内为复杂的螺旋流,双孔出水流道左孔流量大于右孔流量,水力损失异常。采用五孔探针准确测定流道断面水流能量,实测分析出水流道水力损失特性,探讨减阻措施。结果表明,出水流道水力损失不符合与流量平方成正比的关系。与等圆出水管相比,渐扩出水流道可以减小水力损失,提高泵装置效率10％～30％;对单孔流道,轴流泵出口环量过大,增大了水力损失, 而微小环量会使水力损失略有减小;对双孔流道,两孔流量不等,存在偏流,水力损失增大。采用微小出流环量或无出流环量后导叶,可减小出水流道水力损失,提高泵装置效率6％-11％。     

博斯腾湖东泵站水泵装置进出水流道优化水力设计

博斯腾湖东泵站扬程较低，进、出水流道形状复杂，压力场分布不均匀，水力损失在水泵装置中所占比重较大，故对泵站进出水流道进行优化数模计算以提高泵站水泵装置效率是非常必要的。     

大型水泵出水流道优化水力设计

研究大型水泵出水流道扩散角、断面形状和中心线走向对水力损失的影响,提出当量扩散角概念,以包括沿程摩阻水力损失、扩散水力损失和出口水力损失在内的总水力损失最小为目标,对出水流道扩散角和断面形状进行优化,提出流道中心线走向优化的原则。研究结果表明,在进、出口断面位置一定的情况下,出水流道存在最优扩散角,使总水力损失最小。试验证明,由于水泵出水弯管的作用,出水流道实际开始脱流的扩散角小于理论计算的最优扩散角;采用优化渐变扩散角,可使水力损失进一步减小;矩形流道断面以正方形为最优,且存在最优角圆,使单位长流道沿程水力损失最小。成果对减小出水流道水力损失,实现泵装置优化设计,提高泵装置效率有重大意义。     

立式轴流泵出水流道流场试验研究

大型低扬程水泵采用渐扩出水流道,出水流道水力损失占泵扬程的15%～20%左右。为立式轴流泵设计制作了不同扩散角、无中隔板和有中隔板多种透明出水流道,采用五孔探针测定和丝线观测出水流道内流场,研究流场形成机理,分析流动规律,并与等圆出水管内流动比较。结果表明,由于后导叶出流环量、泵轴旋转诱导、出水弯管二次流和扩散的影响,出水流道内为复杂的螺旋流,断面轴向流速和周向流速分布不均匀、不对称,不均匀程度大于等圆出水管内流动,断面环量有向周边集中的趋势。成果对大型轴流泵装置出水部分的优化水力设计,提高泵装置效率有重大意义。     

望虞河双向流道泵站泵装置特性试验研究

在该泵站模型试验的基础上,对“工字型”双向流道的过流特性及流态进行了试验分析,对“工字型”双向流道泵装特性进行了试验研究,得出了泵装置综合性能曲线。同时对流道内的流态进行了观测研究,提出了改善流态的有效措施。该研究成果不仅对望虞河泵站的设计和施工提供了必要的依据,对以后同类低扬程泵站的选型和设计亦有较大的参考价值。     

开敞式轴流泵出水装置优化设计

本文对国内某开敞式泵站箱涵式出水流道进行了优化设计,通过调整箱涵式出水流道的流道高度、宽度、长度、后壁距、后壁型线及箱涵式出水流道的泵导叶后扩散喇叭管长度、出水喇叭口至顶板距离、后壁距、后壁型线等参数进行了多个方案的对比,运用CFD数值分析确定最优方案,保证装置效率高、运行稳定。     

差压式流量测试在大型贯流泵装置上的应用研究

大型贯流泵的瞬态流量测试是泵系统状态参数测试中最困难的问题之一.贯流泵的进水流道具有良好的流态,为了实现对大型贯流泵的流量进行监控,利用差压测量理论,并用计算流体动力学(CFD)软件对贯流泵的进水流道进行数值模拟,对差压式流量测试在贯流泵的进水流道进行了探讨,找出了合理的用于布置差压传感器的可行位置点.同时利用对贯流泵...     

进水流道对轴流泵装置水力性能的影响

分析比较了包括轴流泵水力特性、装置水力特性及进出水流道水力特性在内的三组模型试验资料,指出:进水流态显著地影响泵装置的特性;泵装置的水力特性并不是泵水力特性与流道水力特性的简单迭加;进水流道最优水力设计是获得优异的泵装置特性的重要条件之一.     

大型水泵轴向后导叶叶片出口角对出水流道性能的影响

对低扬程大型泵站单管出水流道 ,水泵出口存在最优旋流 ,使水力损失最小 ,可以通过后导叶叶片出口角设计满足出流最优旋流要求。为此 ,提出了已建泵站和新建泵站泵后导叶—出水流道整体水力设计两种物理模型 ,目的是使流道水力损失最小。提出了平分分析法试验求解物理模型的方法和后导叶设计方法