發(fā)布時(shí)間：2020-04-11 12:22

【摘要】：大型低揚(yáng)程泵站在我國(guó)應(yīng)用廣泛,是重要的水利工程建筑物,在水資源調(diào)配、城市防洪、灌溉排澇和水資源改善等方面發(fā)揮了重要的作用。泵裝置水力性能優(yōu)劣在大型低揚(yáng)程泵站中越來(lái)越受到重視,其水力性能與水泵選型和進(jìn)出水流道水力設(shè)計(jì)密切相關(guān)。引江濟(jì)淮工程是安徽省的“南水北調(diào)”工程,盛橋泵站是該工程的梯級(jí)泵站之一,設(shè)計(jì)總流量為150m3/s,采用立式全調(diào)節(jié)軸流泵,進(jìn)水流道采用肘形進(jìn)水型式,出水流道采用直管式出水型式。本文基于盛橋泵站的基本參數(shù),從水泵模型比選和進(jìn)出水流道水力設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行低揚(yáng)程泵裝置水力性能的研究,并采用泵裝置模型試驗(yàn)的方法對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。本文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1)采用同類(lèi)型換算方法,基于劉山泵站(TJ04-ZL-06)和長(zhǎng)溝泵站(TJ04-ZL-19)泵裝置水力性能模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行盛橋泵站水泵選型;采用選型系數(shù)法對(duì)盛橋泵站TJ04-ZL-19水泵模型和TJ04-ZL-06水泵模型進(jìn)行選型比較;兩種選型方法的結(jié)果表明TJ04-ZL-19水泵模型適合盛橋泵站。2)對(duì)低揚(yáng)程泵站進(jìn)、出水流道三維流場(chǎng)數(shù)值模擬基本理論進(jìn)行了闡述,確定了進(jìn)水流道和出水流道流場(chǎng)計(jì)算所采用的邊界條件;分析了進(jìn)水流道和出水流道水力設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo),選取軸向流速分布均勻度、水流入泵平均角、水力損失和阻力系數(shù)作為進(jìn)水流道水力性能評(píng)價(jià)指標(biāo),選擇水力損失和阻力系數(shù)作為出水流道水力性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。3)盛橋泵站肘形進(jìn)水流道初始方案三維流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果表明出口斷面軸向流速分布均勻度和水流入泵平均角分別為97.8%和88.2°,水力損失為0.122m,出口水流基本垂直均勻流出;經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)的進(jìn)水流道方案2出口斷面軸向流速分布均勻度為98.4%,水流入泵平均角為88.3°,水力損失為0.108m,水流轉(zhuǎn)向有序、收縮更為均勻。4)盛橋泵站直管式出水流道初始方案三維流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果表明該方案水力損失為0.579m,阻力系數(shù)為6.43×10-4s2/m5,流道右側(cè)存在較大范圍旋渦區(qū);經(jīng)過(guò)優(yōu)化改進(jìn)的出水流道方案2水力損失為0.391m,阻力系數(shù)為4.34×10-4s2/m5,流道水力性能顯著改善。5)采用泵裝置模型試驗(yàn)的方法對(duì)盛橋泵站泵裝置模型水力性能進(jìn)行了研究,測(cè)得6個(gè)葉片角度下模型泵裝置能量性能、汽蝕性能、飛逸特性、壓力脈動(dòng)特性等水力特性,結(jié)果表明:泵裝置在-4°葉片角度下,運(yùn)行揚(yáng)程為4.73m時(shí),裝置效率能達(dá)到75.54%,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求;在設(shè)計(jì)揚(yáng)程4.4m運(yùn)行時(shí),汽蝕余量為8.1m;最大揚(yáng)程4.9m運(yùn)行時(shí),汽蝕余量為7.8m,水泵不會(huì)產(chǎn)生汽蝕危害;-6°葉片角、揚(yáng)程為4.9m時(shí)裝置飛逸轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的1.43倍,不會(huì)對(duì)水泵機(jī)組造成損壞;壓力脈動(dòng)幅值為+6cm和-7cm,小于試驗(yàn)揚(yáng)程1/10,沒(méi)有危害。從數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)兩個(gè)方面來(lái)看,說(shuō)明盛橋泵站選用TJ04-ZL-19水泵模型能量及汽蝕性能較好。通過(guò)水力優(yōu)化,盛橋泵站整體性能較為優(yōu)越,能夠滿(mǎn)足實(shí)際運(yùn)行要求。數(shù)值模擬結(jié)果有效指導(dǎo)模型試驗(yàn),節(jié)約成本,提高研究效率。同時(shí),模型試驗(yàn)又可以驗(yàn)證數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。本文研究結(jié)果不僅為盛橋泵站泵裝置的設(shè)計(jì)、選型等提供理論依據(jù),同時(shí)也對(duì)提高同類(lèi)型泵站設(shè)計(jì)質(zhì)量和工程建設(shè)水平具有借鑒意義。
【圖文】：

最低揚(yáng)程邐０．６０邋ｍ逡逑盛橋泵站的站身剖面圖、進(jìn)、出水流道層平面圖分別示于圖１．２、圖１．３和圖１．４。逡逑ｎ邐＼邐！邐ｎ逡逑？＜＝＞７７．７０邐一．邋■邐｜逡逑，ｍ邋Ｉ邋＾＾１；邐ｒｐｑ邋，逡逑■ｐｇｉＱＱ邋Ｑ邋—卜邋邋邐＾邋Ｊ邋邐邐—Ｐ逡逑ｍ邋Ｙｊｍ逡逑曍Ｉ▲卜‘逡逑！邋｜｜｜ｊ邐｜ｌ邋ｐ逡逑ｒｒ邋秦．．政逡逑ｉ１邋ｔ－１逡逑ｔ邐＇邐ｊ逡逑圖１．２盛橋泵站站身剖面圖逡逑

４邐揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑丨邋１５００邋｜邋１５００邋丨邋１０００丨邋７８５０邋｜邋１２００邋丨邋ＵＯＯ邋丨邋１２００邋丨邋＃４５０邋丨邋ＩＭＰ邋＾００邋丨邋８４５０邋丨咖丨邋邋｜１０００｜邋１５００邋｜邋１５００邋．逡逑
【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】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TV675;TV136.2

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10 戴紅霞;駝峰后帶長(zhǎng)直管的泵站虹吸式出水流道水力特性研究[D];河海大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：2623590