本文關(guān)鍵詞：一體化泵站水力性能CFD研究　出處：《揚(yáng)州大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 一體化泵站 幾何參數(shù) 底部形式 數(shù)值模擬 水力性能

【摘要】：傳統(tǒng)的混凝土泵站投資大,建設(shè)周期長(zhǎng),消耗人力物力多,且占地面積大,不利于美觀的要求。一體化預(yù)制泵站憑借著機(jī)動(dòng)靈活,泵站建設(shè)周期極短,安裝簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)逐漸被大家認(rèn)可且已在工程中得到了很好的應(yīng)用。本文針對(duì)一體化泵站幾何參數(shù)對(duì)其水力性能的影響展開CFD模擬,研究不同水泵安裝位置、底部形式和導(dǎo)水錐幾何尺寸對(duì)其水力性能的影響。研究結(jié)果對(duì)一體化泵站的安裝生產(chǎn)以及水力性能的改善有一定的指導(dǎo)意義。(1)運(yùn)用商用軟件ANSYS 14.5,對(duì)一體化泵站進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)網(wǎng)格無(wú)關(guān)性分析,集水池部分網(wǎng)格總數(shù)確定為120萬(wàn)量級(jí)。采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型作為計(jì)算模型。(2)兩臺(tái)泵連線與集水池中心間距(中心距)的改變對(duì)兩水泵的效率影響較小,而對(duì)水泵葉輪室進(jìn)口流速均勻度和速度加權(quán)平均角影響較大。當(dāng)中心距L=0.4R時(shí),兩葉輪室進(jìn)口流速均勻度和速度加權(quán)平均角都較好。當(dāng)L=0.2R時(shí),由于管道與后方壁面間距較大,使得這部分水體的自由度較大,產(chǎn)生較大漩渦,流態(tài)較差,當(dāng)L=0.6R時(shí),雖管道后方與壁面間流態(tài)得到改善,但會(huì)使得管道距前方壁面距離過(guò)大,造成集水池中間區(qū)域流態(tài)較差。(3)兩臺(tái)泵連線的距離(泵間距)的改變對(duì)兩水泵的效率影響較小,而對(duì)兩葉輪室進(jìn)口流速均勻度和速度加權(quán)平均角影響較大。當(dāng)泵間距S=0.6R時(shí),葉輪室進(jìn)口流速均勻度最高,隨著泵間距的增加,均勻度有一個(gè)較明顯的下降。當(dāng)S=0.6R時(shí),葉輪室進(jìn)口速度加權(quán)平均角也較高。從流線和速度分布圖可以看出,泵間距S=0.6R時(shí)流態(tài)較好,沒(méi)有明顯惡劣的流態(tài),而隨著泵間距的擴(kuò)大,流態(tài)變得惡劣。(4)喇叭管入口距底部的垂直距離(懸空高)的改變對(duì)兩水泵的效率影響較小,而對(duì)兩葉輪室進(jìn)口流速均勻度和速度加權(quán)平均角影響較大。雖然懸空高H=0.3D時(shí)管道Ⅰ的葉輪室進(jìn)口流速均勻度和速度加權(quán)平均角相比較其他方案最高,但管道Ⅱ的最低,同樣當(dāng)懸空高H=0.9時(shí)雖管道Ⅱ的葉輪室進(jìn)口流速均勻度和速度加權(quán)平均角比較其他方案最高,但管道Ⅰ的最低。對(duì)于流線和流速來(lái)說(shuō),H=0.3D時(shí)流線分布較好,但是喇叭管入口附近水體速度較低,雖然H=0.9D時(shí),喇叭管入口流速較高,但是考慮到一體化泵站的排污,底部水體的速度應(yīng)達(dá)到雜質(zhì)顆粒的啟動(dòng)速度,懸空高過(guò)高會(huì)使得底部流速偏低,不利于一體化泵站的排污。(5)采用CFD數(shù)值模擬方法研究圓弧弧度、橢圓弧形底部、斜坡形底部一體化泵站水力性能的影響。數(shù)值計(jì)算表明：隨著圓弧形底部和橢圓弧形底部弧度的減小,兩臺(tái)水泵效率以及所在葉輪室進(jìn)口的流速均勻度和加權(quán)平均角都呈現(xiàn)出增大的趨勢(shì),但采用圓弧形底部的一體化泵站,始終存在一個(gè)較為明顯的附底渦,而橢圓弧形的底部流態(tài)較好。采用斜坡形底部的一體泵,隨著底部斜坡角的改變,對(duì)一體化泵站水力性能的影響不太明顯。(6)隨著導(dǎo)水錐底徑的擴(kuò)大,兩水泵所在葉輪室進(jìn)口的流速均勻度和加權(quán)平均角的影響較小,當(dāng)導(dǎo)水錐底徑寬為(0.5D-0.75D)時(shí),兩水泵的效率值差距較小,當(dāng)導(dǎo)水錐底徑為(0.75D-1.0D)時(shí),兩水泵效率值有一個(gè)較為明顯的下降,所以導(dǎo)水錐底徑寬度不應(yīng)過(guò)大。隨著導(dǎo)水錐高度的增加,對(duì)兩水泵的效率以及所在葉輪室進(jìn)口的流速均勻度和加權(quán)平均角影響較小。從流態(tài)上分析,當(dāng)導(dǎo)水錐高度Hd=0.2D時(shí),兩管道間有一個(gè)很為明顯的漩渦,當(dāng)導(dǎo)水錐高度Hd=0.4D時(shí),喇叭入口所在橫斷面以及喇叭入口下方所在橫斷面流態(tài)不對(duì)稱,偏流較為明顯。當(dāng)Hd=0.3D時(shí),流態(tài)較好。(7)雖然水泵為對(duì)稱布置,一體化泵站整體呈現(xiàn)出幾何對(duì)稱的形式,但是由于兩水泵葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致,其運(yùn)動(dòng)形式并不對(duì)稱,導(dǎo)致了集水池水流的偏流,使得順?biāo)鞣较蜃髠?cè)水泵Ⅰ的效率以及其所在葉輪室進(jìn)口的流速均勻度和加權(quán)平均角都要高于右側(cè)水泵Ⅱ的。
[Abstract]:In this paper , the influence of the geometrical parameters of the pump station on the hydraulic performance of the two pumps has been greatly influenced by the change of the distance between the two pump stations and the center of the water collecting pool . ( 5 ) The velocity uniformity and the weighted average angle of the inlet of the impeller chamber of the two pumps are relatively small . ( 7 ) Although the water pump is symmetrically arranged , the integral pumping station is in the form of geometric symmetry , but because the rotation direction of the impellers of the two pumps is consistent , the movement form is not symmetrical , which leads to the deflection of the water flow in the water collecting pool , so that the efficiency of the left water pump I in the water flow direction and the flow rate uniformity and the weighted average angle of the inlet of the impeller chamber are higher than that of the right water pump II .

【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH38

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊雪林;黃毅;陳國(guó)標(biāo);;豎井貫流泵裝置流道水力性能分析[J];浙江水利科技;2012年06期

2 李永順,馬存奎,牟日升,姜宏,呂寧江;塑料微管水力性能測(cè)試與分析[J];水利學(xué)報(bào);1993年11期

3 林思達(dá);吳大轉(zhuǎn);王樂(lè)勤;;衛(wèi)生型離心泵水力性能的參數(shù)化研究[J];工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào);2010年01期

4 A.席爾默;H.J.迪爾施;丁曉漁;;超負(fù)荷下實(shí)體圓頂堰水力性能的研究[J];水利水運(yùn)科技情報(bào);1978年04期

5 陳松;朱榮生;黃義剛;;離心泵水力性能數(shù)值預(yù)測(cè)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2008年08期

6 羅先武,許洪元,劉樹紅;葉片傾斜對(duì)微型泵水力性能的影響[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年05期

7 吳大轉(zhuǎn);蔣慶磊;武鵬;李志峰;王樂(lè)勤;;開敞式離心泵模型水力性能的研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年11期

8 張先勇;馮進(jìn);;三種井下螺旋渦輪水力性能研究[J];機(jī)械;2010年11期

9 江福;;葉片缺陷對(duì)水力性能的影響研究[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年15期

10 叢小青;楊明;陸偉剛;陳冠男;;深井離心泵葉輪出口邊斜度對(duì)水力性能的影響[J];排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 朱義;蔣旭東;田永祥;;消防車水力性能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];2014中國(guó)消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張建賓;仰角可調(diào)噴頭水力性能試驗(yàn)及流場(chǎng)射流碎裂仿真[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 劉雷鳴;串列泵水力性能分析及優(yōu)化[D];北京理工大學(xué);2016年

3 周志偉;混流式核主泵模型水力性能優(yōu)化及內(nèi)部流動(dòng)研究[D];江蘇大學(xué);2016年

4 肖瀟;國(guó)內(nèi)常用大流量噴槍水力性能研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

5 王默;一體化泵站水力性能CFD研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2016年

6 劉菲;立式多級(jí)筒袋泵首級(jí)葉輪內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律及水力性能研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

7 喻黎明;國(guó)內(nèi)外幾種主要噴頭水力性能測(cè)試與評(píng)價(jià)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2002年

8 崔振華;弧形迷宮流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)水力性能影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2009年

9 孫偉;工業(yè)油泥射流攪拌系統(tǒng)中動(dòng)力渦輪水力性能研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2006年

10 劉英;U形渠道圓頭量水柱水力性能及標(biāo)準(zhǔn)化研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：1374598