本文關(guān)鍵詞：大型箱涵式泵裝置優(yōu)化設(shè)計與試驗

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【摘要】：為了研究箱涵式泵裝置進(jìn)、出水流道的水力性能,采用了基于CFD數(shù)值模擬計算和模型試驗的DOE正交設(shè)計試驗方法。對進(jìn)、出水流道進(jìn)行三維參數(shù)化建模,以進(jìn)水流道出口斷面速度均勻度和水力損失為目標(biāo)函數(shù),針對進(jìn)水喇叭管、導(dǎo)水錐和出水喇叭管、出水導(dǎo)流墩控制尺寸進(jìn)行五因素四水平的正交試驗設(shè)計。通過CFD數(shù)值模擬手段,針對設(shè)計流量工況點,分別對進(jìn)水流道和出水流道各16個設(shè)計方案進(jìn)行數(shù)值模擬計算,分析不同控制尺寸對進(jìn)、出水流道水力性能的影響。最后通過模型試驗對優(yōu)化方案數(shù)值計算結(jié)果進(jìn)行可靠性驗證。數(shù)值模擬和試驗結(jié)果表明,通過DOE正交設(shè)計方法進(jìn)行進(jìn)水流道優(yōu)化設(shè)計,可以得到各控制參數(shù)對進(jìn)水流道水力損失和出口斷面均勻度的主次影響,進(jìn)水流道最大水力損失達(dá)到8.56 cm,最小水力損失為3.91 cm,優(yōu)化方案水力損失為3.65 cm,出口速度均勻度達(dá)到93.07%,較初始方案水力損失降低了1.31 cm,出口速度均勻度提高了1.17個百分點;出水流道最大水力損失為46.07 cm,最優(yōu)組合出水流道水力損失為32.53 cm,較原始方案水力損失減小了7.96 cm。根據(jù)泵裝置全特性曲線可知,該泵裝置出水流道水力損失在設(shè)計工況下最小,最高運(yùn)行效率達(dá)到70.04%,最高運(yùn)行揚(yáng)程為4.0 m,在設(shè)計揚(yáng)程1.36 m時,效率為66.82%,對應(yīng)流量為34.31 m3/s。模型試驗最高運(yùn)行效率達(dá)到71.5%,在設(shè)計揚(yáng)程1.36 m時,試驗運(yùn)行效率在64%左右,與數(shù)值模擬結(jié)果吻合較好。
【作者單位】： 揚(yáng)州大學(xué)水利與能源動力工程學(xué)院;江蘇省水利勘測設(shè)計研究院有限公司;
【關(guān)鍵詞】： 箱涵式泵裝置 優(yōu)化設(shè)計 數(shù)值計算 試驗
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51376155、51609210) 中國博士后科學(xué)基金面上項目(2016M591932) “十二五”農(nóng)村領(lǐng)域科技計劃項目(2012BAD08B03-2) 江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程項目(PAPD) 江蘇省科研創(chuàng)新計劃項目(KYLX15_1365)
【分類號】：TH38
【正文快照】： 引言雙向流道泵裝置又稱箱涵式泵裝置,箱涵式泵裝置可有效將“一站四閘”泵站樞紐式布置轉(zhuǎn)換成閘站合一的方式,更有效地實現(xiàn)灌排的目的。目前,采用箱涵式泵裝置型式的泵站工程具有工程投資小、結(jié)構(gòu)型式簡單、安裝檢修方便、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點,得到了廣泛的應(yīng)用。隨著箱涵式泵裝置

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本文編號：961172