本文對國內某泵站肘型進水流道進行了優(yōu)化設計,通過調整寬度Bj、長度XL、高度Hw、流道喉部高度Hk、直線段長度Xz1、彎曲段長度Xw、過渡圓弧段長度Xr、流道進口高度Hj、流道上板傾斜角α、流道底板傾斜角β等參數進行了多個方案的對比,運用CFD數值分析確定最優(yōu)方案,該項目在揚州大學裝置模型試驗臺進行了裝置模型試驗驗證。 

【文章來源】：水泵技術. 2020年04期

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

圖２肘型進水流道設計方案??

？?５０?？??２０２０年第４期??圖３肘型進水流道網格剖分??斷面第ｉ＿個單元的軸向流速；Ｕ｜ｉ為進口斷面上第＾??個單元的切向流速；ｆ為進口斷面的平均軸向??流速。??顯然，當１〇〇％、０＝９０°時，目標函數值??為最優(yōu)。??根據數值計算結果，按照公式計算得到了?６個??設計方案不同工況下的水泵進口斷面的流速分布均??勻度紇和流速加權平均角?＜?如表４、圖４、圖５??所示。??從計算結果可看出：６個肘型進水流道設計方??案在設計工況下的流速分布均勻度在９４．２％?￣??９４．?５％之間，水泵進口速度分布均勻，各方案相差??極�。辉O計工況下的流速加權平均角在８６．３°?￣??８６．?４°之間，各方案相差極小，速度矢量已接近垂??直于水泵進口斷面。６個設計方案均能滿足水泵吸??水要求，其中方案ｋｑ４２＃的流道出口斷面流態(tài)??最佳。??在流道進口處均勻布撒示蹤粒子，觀察粒子隨??水流的運動軌跡（定常計算時跡線與流線重合），??如圖６?ｋｑ４２＃流道運動軌跡所示。??從流速云圖可見：６個設計方案流動特性較相??似，水流沿流動方向流速逐步增大，變化率較均??勻，未出現(xiàn)畸變或反向速度，在肘型進水流道轉彎??表４水泵進口斷面流速分布的均勻度??ｈ和流速加權平均角６數據表??方案編號??流量?ｙ／（ｍＶｓ）??流速分布的??均勻度匕／％??流速加權平均??角度６／（°）??ｋｑｌｌ＃??１０．０??９４．２７??８６．?３４??ｋｑｌ２＃??１０．０??９４．３１??８６．３５??ｋｑ２１＃??１０．０??９４．?２７??８６．?３４??ｋｑ２２＃??１０．０??９４．?３５??８６．３５??ｋｑ３２＃?

４、圖５??所示。??從計算結果可看出：６個肘型進水流道設計方??案在設計工況下的流速分布均勻度在９４．２％?￣??９４．?５％之間，水泵進口速度分布均勻，各方案相差??極小；設計工況下的流速加權平均角在８６．３°?￣??８６．?４°之間，各方案相差極小，速度矢量已接近垂??直于水泵進口斷面。６個設計方案均能滿足水泵吸??水要求，其中方案ｋｑ４２＃的流道出口斷面流態(tài)??最佳。??在流道進口處均勻布撒示蹤粒子，觀察粒子隨??水流的運動軌跡（定常計算時跡線與流線重合），??如圖６?ｋｑ４２＃流道運動軌跡所示。??從流速云圖可見：６個設計方案流動特性較相??似，水流沿流動方向流速逐步增大，變化率較均??勻，未出現(xiàn)畸變或反向速度，在肘型進水流道轉彎??表４水泵進口斷面流速分布的均勻度??ｈ和流速加權平均角６數據表??方案編號??流量?ｙ／（ｍＶｓ）??流速分布的??均勻度匕／％??流速加權平均??角度６／（°）??ｋｑｌｌ＃??１０．０??９４．２７??８６．?３４??ｋｑｌ２＃??１０．０??９４．３１??８６．３５??ｋｑ２１＃??１０．０??９４．?２７??８６．?３４??ｋｑ２２＃??１０．０??９４．?３５??８６．３５??ｋｑ３２＃??１０．０??９４．４２??８６．?２９??ｋｑ４２＃??１０．０??９４．４７??８６．?３９??處內側流速高于外側流速。在進水流道出口斷面流??速分布已比較均勻，速度矢量垂直度高，再經過水??泵前收縮錐管調整后，在水泵進口吸水條件將更加??有利。從跡線圖可見流道內水流平穩(wěn)順暢，流線與??肘型流道壁面外型線相近，無明顯旋渦和其它不良??圖４流速分布的均勻度比較圖


本文編號：2942675