水源地取水泵站水流流态数值模拟与改善

为解决取水泵站预沉池内水流流态紊乱、曝气池及前池存在大面积回流区及旋涡等问题, 针对某一具体水源 地取水泵站, 基于三维不可压缩流体的有限体积法和标准 k2E 湍流模型, 采用 ANSYS CFX 软件对该泵站预沉池、 曝气池及前池进行数值模拟计算。通过对计算结果进行后处理, 分析了取水泵站所选横断面水流流态、流速云图以 及压力云图。在原方案基础上通过对曝气池廊道转角处设置倒圆角、廊道转角内设置/ U0 形导流墙与 1/ 4 弧形导 流墙、前池内设置八字形导流墩及泵机组间设隔墩来对泵站进行优化。优化后改进方案与原方案相比, 廊道转角处 脱流、回流现象得到改善, 曝气池及前池内大范围回流区域消失, 泵站整体水流不存在明显的不良流态。该研究成 果对于优化内水流流态, 预防泥沙沉淀, 提高泵站运行稳定性、高效性、安全性有一定的指导意义。     

某泵站前池三维有限元分析

结合某泵站的工程实例,采用三维有限元分析软件对泵站前池建立三维实体模型,分析了设计工况下结构应力,为工程设计提供了依据,对类似工程具有一定的借鉴意义。     

景电工程泵站前池水位的调节控制

在电力提灌多梯级泵站的运行中,泵站前池水位的平衡调节是工程运行管理特别是运行调度管理的难点。实现泵站前池水位科学合理调节,将对节约能源,保证工程设施及机电设备的安全运行,提高干渠水利用系数,充分发挥工程经济效益均具有十分重要的作用。笔者就景电工程泵站前池水位调节控制的必要性、依据和调节控制的模式进行阐述。     

APPLICATION OF LBM-SGS MODEL TO FLOWS IN A PUMPING-STATION FOREBAY

A 2-D Lattice Boltzmann Method (LBM) coupled with a Sub-Grid Stress (SGS) model is proposed and validated by flows around a non-submerged spur dike in a channel. And then the LBM-SGS model is further applied to flows in a pumping-station forebay. Shallow water equations are numerically solved by the LBM and the turbulence can be taken into account and modeled efficiently by the Large Eddy Simulation (LES) model. The bounce-back scheme of the non-equilibrium part of the distribution function is used at the inlet boundary, the normal gradient of the distribution function is set as zero at the outlet boundary and the bounce-back scheme is applied to the solid wall to ensure non-slip boundary conditions. Firstly, the model successfully predicts the flow characteristics around a spur dike, such as circulating flow, velocity and water depth distributions. The results are verified by the experimental data and compared to the results obtained by conventional Smagoringsky Model (SM) of LES. Finally, the LBM-SGS model is used to further predict the flow characteristics in a forebay, such as secondary flow and water level. The comparisons show that the model scheme has the capacity to simulate complex flows in shallow water with reasonable accuracy and reliability.     

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。     

污水泵站前池的模型试验与研究

根据上海市合流污水治理第二期工程ＳＡ泵站水力模型试验，分析城市污水泵站普遍存在的前池不良进水流态现象及其对水泵性能的影响。提出前池流态改善措施。试验表明，改进后的前池使流态得到明显改善，水泵机组效率明显提高，并可有效降低泥沙淤积。     

沃卡河一级水电站前池基础处理

沃卡河一级水电站前池位于变形体上，岩体质量较差，具有不均性和强透水的特性，是西藏地区比较典型的地质条件之一，其基础处理难度较大，由于采用了固结灌浆及排水、 防渗等一系列综合措施，并首次在西藏高原将灌浆和歧义和超声波检测应用于该项施工中，满足了建基要求，。实践证明，这些基础处理措施是成功的。     

取水前池复杂流动数值模拟

为消除取水前池的水流在扩散过程中产生的回流、旋涡 ,提出了在前池中设置多组底坎的措施 .对设置底坎前后的复杂流动进行三维紊流数值模拟计算 ,并通过物理模型试验加以验证 .计算结果和试验结果十分吻合 ,有效地消除了回流和旋涡 ,流态显著改善 .这一研究成果已经成功地在工程中应用     

泵站前池防淤措施的试验与分析

我国西北地区以黄河为水源的泵站存在着严重的前池泥沙淤积问题，本文通过大量水力模型试验研究，提出防止泵站前池泥沙淤积的措施。     

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。