本文關(guān)鍵詞：泵站前池整流措施的數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 泵站 前池 流態(tài) 數(shù)值模擬 模型試驗(yàn)

【摘要】：泵站的前池是將渠道與進(jìn)水流道合理銜接的重要水工構(gòu)筑物,主要有正向進(jìn)水前池和側(cè)向進(jìn)水前池兩大類。前池中的流態(tài)應(yīng)該要滿足流速分布均勻、水流順暢、池內(nèi)不產(chǎn)生渦流等水力條件,以便于水流能夠流態(tài)良好的進(jìn)入進(jìn)水流道,進(jìn)而為水泵提供良好的進(jìn)水條件。實(shí)際試驗(yàn)觀測以及后期理論研究證明,不良的前池使前池水流產(chǎn)生回流、漩渦、進(jìn)水水流紊亂、惡化水泵吸水條件,導(dǎo)致水泵裝置效率下降,從而導(dǎo)致泵房和機(jī)組震動(dòng),嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致泵啟動(dòng)困難、汽蝕和噪音等。在含沙量比較多的河道的泵站中,前池不良水力條件還會(huì)引起前池池底的淤積或沖刷。因此,通過一定的措施來改善泵站前池的水流流態(tài),對于提高水泵裝置效率、防止泥沙淤積具有重要意義。本文以某側(cè)向進(jìn)水泵站為例,采用數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)的方法研究了無措施工況與五種整流措施：“Y”型導(dǎo)流墩、“T”字型導(dǎo)流墩、窄底坎、高寬底坎、導(dǎo)流墻。通過以上各工況研究,選取最優(yōu)方案。對于模型試驗(yàn),運(yùn)用相似理論,確定模型比尺,設(shè)計(jì)與制作模型。描繪出面層和底層回流的范圍和回流中心。并且通過流速儀測量特定斷面的流速,計(jì)算流速均勻度,作為判斷整流方案選擇的依據(jù)。對于數(shù)值模擬,通過UG實(shí)體建模軟件,對應(yīng)上述六種方案分別建立相應(yīng)的三維模型,導(dǎo)入meshing劃分非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,給定邊界條件,然后用CFX對計(jì)算流體進(jìn)行了數(shù)值模擬,同樣導(dǎo)出面層與底層流態(tài),并計(jì)算各斷面的流速均勻度。經(jīng)對比分析與試驗(yàn)結(jié)果基本一致,說明本文所采用的數(shù)值模擬方法可行、結(jié)果可信。最后,對數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析比較,綜合各方案的面層、底層及站前各斷面的流速分布均勻度測試結(jié)果,并考慮整流措施的穩(wěn)定性,建議方案3(“T”字型導(dǎo)流墩)作為此泵站流態(tài)整治措施。進(jìn)而達(dá)到泵站前池流態(tài)的優(yōu)化,對防止泥沙淤積、確保機(jī)組安全運(yùn)行具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：泵站 前池 流態(tài) 數(shù)值模擬 模型試驗(yàn)
【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】：2015
【分類號(hào)】：TV675;TV135
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 泵站前池研究概況11-13
• 1.2.1 模型試驗(yàn)的研究概況11-12
• 1.2.2 數(shù)值模擬的研究概況12-13
• 1.3 研究的目的和意義13
• 1.4 主要研究內(nèi)容13-15
• 1.4.1 物理模型13-14
• 1.4.2 數(shù)值模擬14-15
• 第二章 泵站前池?cái)?shù)值模擬相關(guān)理論15-19
• 2.1 控制方程15
• 2.2 湍流模型15-17
• 2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型15-16
• 2.2.2 RNG k-ε模型16-17
• 2.2.3 Realizable k-ε模型17
• 2.3 網(wǎng)格劃分技術(shù)17-19
• 第三章 泵站前池的數(shù)值模擬19-23
• 3.1 幾何模型的建立19-20
• 3.1.1 幾何建模軟件簡介19
• 3.1.2 泵站模型的建立19-20
• 3.2 網(wǎng)格劃分與邊界條件20-21
• 3.3 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證21-23
• 第四章 模型試驗(yàn)23-35
• 4.1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及相似準(zhǔn)則23-25
• 4.1.1 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)23
• 4.1.2 相似準(zhǔn)則的確定23-24
• 4.1.3 模型比尺的確定24-25
• 4.2 模型設(shè)計(jì)與制作25-30
• 4.2.1 模型試驗(yàn)系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)25
• 4.2.2 模型設(shè)計(jì)25-26
• 4.2.3 模型制作26-28
• 4.2.4 量測方法和設(shè)備28-30
• 4.3 模型試驗(yàn)方案30-35
• 第五章 模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬流態(tài)對比分析35-60
• 5.1 原始方案36-40
• 5.1.1 最低水位36-37
• 5.1.2 設(shè)計(jì)水位37-38
• 5.1.3 最高水位38-40
• 5.2 “Y”型導(dǎo)流墩40-43
• 5.2.1 最低水位40-41
• 5.2.2 設(shè)計(jì)水位41-42
• 5.2.3 最高水位42-43
• 5.3 “T”字型導(dǎo)流墩43-48
• 5.3.1 最低水位43-45
• 5.3.2 設(shè)計(jì)水位45-46
• 5.3.3 最高水位46-48
• 5.4 窄底坎48-51
• 5.4.1 最低水位48-49
• 5.4.2 設(shè)計(jì)水位49-50
• 5.4.3 最高水位50-51
• 5.5 高寬底坎51-55
• 5.5.1 最低水位51-53
• 5.5.2 設(shè)計(jì)水位53-54
• 5.5.3 最高水位54-55
• 5.6 導(dǎo)流墻55-60
• 5.6.1 最低水位55-56
• 5.6.2 設(shè)計(jì)水位56-58
• 5.6.3 最高水位58-60
• 第六章 試驗(yàn)與數(shù)值模擬流速分布對比分析60-73
• 6.1 試驗(yàn)與數(shù)值模擬流速分布圖分析60-68
• 6.1.1 原始方案60-61
• 6.1.2 “Y”型導(dǎo)流墩61-62
• 6.1.3 “T”字型導(dǎo)流墩62-64
• 6.1.4 窄底坎64-65
• 6.1.5 高寬底坎65-66
• 6.1.6 導(dǎo)流墻66-68
• 6.2 試驗(yàn)與數(shù)值模擬流速分布均勻度分析68-73
• 6.2.1 模型試驗(yàn)流速均勻度69-71
• 6.2.2 數(shù)值模擬流速均勻度71-73
• 第七章 總結(jié)與展望73-75
• 7.1 總結(jié)73-74
• 7.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80-81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚珍格;巴基斯坦柏塔水電站前池設(shè)計(jì)[J];湖南水利;1994年04期

2 杜永全;云南中小水電站前池布置設(shè)計(jì)[J];云南水力發(fā)電;2004年03期

3 游洋;楊蒙;;山區(qū)中小電站前池結(jié)構(gòu)布置見解[J];小水電;2008年05期

4 馬玲,傅金筑;修建在石膏地基上的朝陽水電站前池[J];水利水電技術(shù);1986年08期

5 賴士才;非自動(dòng)調(diào)節(jié)渠引水電站驟然增荷后前池最低水位計(jì)算[J];四川水利;2001年05期

6 蔣兵;陳蕾;;淺談薩里克特水電站前池排冰設(shè)計(jì)[J];今日科苑;2009年06期

7 賀玉珍;;臨夏州大夏河干流小水電站前池布置形式探討[J];農(nóng)業(yè)科技與信息;2009年22期

8 文軍;;忠路電站前池尺寸及水位的擬定[J];河南科技;2012年04期

9 趙曉鳳;盧錦美;張勁松;周研來;;數(shù)值模擬在東江電站前池體型優(yōu)化中的應(yīng)用[J];中國農(nóng)村水利水電;2013年03期

10 周尚文;小型水電站前池瞬間調(diào)節(jié)的計(jì)算[J];水力發(fā)電;1980年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 朱炳泉;黃國富;楊孝忠;;進(jìn)流對泵房前池流態(tài)影響的試驗(yàn)研究[A];第二十屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2007年

2 邱靜;杜涓;黃本勝;林美蘭;;汕尾發(fā)電廠循環(huán)水泵房前池及流道優(yōu)化研究[A];第七屆全國水動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十九屆全國水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集（下冊）[C];2005年

3 和桂玲;;泵站前池曲線擴(kuò)散型邊壁設(shè)計(jì)的探討[A];山東水利學(xué)會(huì)第二屆青年科技工作者學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編（上冊）[C];1998年

4 周龍才;;泵站前池隔墩整流的數(shù)值分析[A];2009全國大型泵站更新改造研討暨新技術(shù)、新產(chǎn)品交流大會(huì)論文集[C];2009年

5 郭加宏;陳紅勛;馬崢;;泵站前池內(nèi)三維流動(dòng)的數(shù)值模擬(Ⅰ)[A];“力學(xué)2000”學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2000年

6 唐學(xué)林;王武昌;王福軍;黎耀軍;;泵站前池水沙流的LBM—LES數(shù)值模擬研究[A];現(xiàn)代節(jié)水高效農(nóng)業(yè)與生態(tài)灌區(qū)建設(shè)（上）[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李秋瑋;交錯(cuò)葉輪離心泵水力特性及泵站前池整流研究[D];武漢大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 施曉歡;泵站前池整流措施的數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2015年

2 李敏;循環(huán)水泵房正向進(jìn)水前池水力性能探究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];太原理工大學(xué);2012年

3 王暉;循環(huán)水泵房進(jìn)水前池水流特性和幾何尺寸優(yōu)化[D];太原理工大學(xué);2012年

4 王本成;泵站有壓前池水力特性試驗(yàn)研究[D];河海大學(xué);2002年

5 崔曉艷;大型泵站前池水流流態(tài)數(shù)值模擬研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

6 王小振;大型泵站前池泥沙淤積機(jī)理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年

7 王雪豐;城市取水泵站前池整流技術(shù)數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2007年

8 王鐵力;多泥沙河流泵站前池流態(tài)數(shù)值模擬及防淤措施研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2012年

9 韓才冬;城市排水泵站前池水力特性模型試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2007年

10 陸美凝;閘站結(jié)合泵站前池水流流態(tài)的數(shù)值模擬研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：1065085