泵站前池是連接引渠和水泵進(jìn)水池的水工建筑物,前池分為正向進(jìn)水前池和側(cè)向進(jìn)水前池。前池流態(tài)的優(yōu)劣直接影響到進(jìn)水池水流流動(dòng)狀態(tài)與機(jī)組的運(yùn)行,流態(tài)紊亂會(huì)導(dǎo)致進(jìn)水池內(nèi)產(chǎn)生大面積回流,水泵機(jī)組效率降低,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)泥沙淤積,水泵機(jī)組振動(dòng)和汽蝕現(xiàn)象,影響機(jī)組運(yùn)行安全。因此前池的流態(tài)非常重要,為了優(yōu)化前池的水流流動(dòng)狀態(tài),通過(guò)增設(shè)不同的整流措施來(lái)到達(dá)效果,為水泵的工作運(yùn)行提供良好的進(jìn)水環(huán)境,保證水泵機(jī)組運(yùn)行的安全可靠和高效,避免產(chǎn)生振動(dòng)與回流。本文以某抽水站為工程背景,對(duì)多機(jī)組泵站前池的流動(dòng)特性和整流進(jìn)行研究。研究方法分為數(shù)值模擬和模型實(shí)驗(yàn)兩大部分。數(shù)值模擬結(jié)果表明多機(jī)組泵站正向進(jìn)水前池內(nèi)有大面積回流的存在,并且嚴(yán)重影響了進(jìn)水池前的斷面流速分布。在開(kāi)啟不同運(yùn)行機(jī)組的工況下,前池內(nèi)仍然存在大面積回流,甚至出現(xiàn)主流偏移現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)模型實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)處理發(fā)現(xiàn),前池兩側(cè)存在的大面積回流與數(shù)值模擬基本一致;對(duì)前池出口斷面通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算所得的中層流速均勻度為25%,實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的中層流速均勻度為21%,基本吻合。開(kāi)啟不同臺(tái)數(shù)機(jī)組的工況下,前池內(nèi)的回流位置與大小和數(shù)值模擬所計(jì)算的結(jié)果同樣吻合。由此可以得出本文所作的... 

【文章來(lái)源】：揚(yáng)州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１多機(jī)組泵站正向進(jìn)水前池透視圖??

１２?揚(yáng)州大學(xué)碩士學(xué)位論文??圖２－２模型網(wǎng)格??２．６數(shù)值模擬邊界條件的設(shè)定??２．６．１進(jìn)□邊界??進(jìn)口邊界常用的類(lèi)型有速度進(jìn)口（ｖｅｌｏｃｉｔｙ－ｉｎｌｅｔ）、流量進(jìn)口（ｍａｓｓ－ｆｌｏｗ－ｉｎｌｅｔ〉和壓??力進(jìn)口（ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｉｎｌｅｔ）。本文所選用的是速度進(jìn)口條件，設(shè)計(jì)流量下的速度大小為０．１８３ｍ／ｓ。??２．６．２出□邊界??出口邊界常用的類(lèi)型有壓力出口（ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｏｕｔｌｅｔ）和自由出流（ｏｕｔｆｌｏｗ）。自由出流??這種邊界條件僅適用于充分發(fā)展的流場(chǎng)，原理是將以壓強(qiáng)除外的所有流動(dòng)的參數(shù)其法向梯??度都設(shè)定為０。本文出口條件選用的是自由出流邊界條件，６個(gè)出口按照１／６的流量權(quán)重分??配。??

?雷鎮(zhèn)多機(jī)組泵站前池流動(dòng)特征和組合整流?＼５＿??Ａｐ?＝?＾２５?＝?（１／３０）２５＝０．０００２０２８??所以?２＝１．２１７Ｌ／ｓ。??／／？．＝２／３０＝０．０６７ｍ??３．１六臺(tái)機(jī)組運(yùn)行工況下數(shù)值模擬??本文研究的泵站有６臺(tái)水泵機(jī)組，如下圖依次分為Ｉ＃、２＃、３＃、４＃、５＃、６＃。按照作??用也可分為常用機(jī)組與關(guān)閉機(jī)組兩大類(lèi)。本文首先對(duì)６臺(tái)水泵機(jī)組全開(kāi)的工況進(jìn)行數(shù)值模??擬研究。對(duì)該工況下泵站在前池的上、中、下三個(gè)斷面水流流動(dòng)特性、斷面流速均勻度進(jìn)??行相關(guān)的分析，其中：上層距離前池水面為０．１５／／，，．、中層距離前池水面０．５／／，，．，底層距離??前池底部為０．１９札，札為前池水深。綜合考慮得出６臺(tái)機(jī)組運(yùn)行工況下所產(chǎn)生的問(wèn)題。如??圖３－１為原始方案模型計(jì)算的三維實(shí)體圖，６臺(tái)機(jī)組順序、進(jìn)出口位置如下已標(biāo)出。??ｉｎｌ？ｔ??圖３－１原方案模型計(jì)算邊界設(shè)置三維圖??３．１．１流速均勻度計(jì)算方法和斷面位置??泵站前池出口斷面的水流流態(tài)對(duì)水泵機(jī)組的安全運(yùn)行與運(yùn)行效率有著至關(guān)重要的作??用，為此本文可以用泵站前池出口斷面（１－１斷面）的流速均勻度來(lái)描述水流的流態(tài)，如??圖３－２。通過(guò)比較流速均勻度的大小也能反應(yīng)加入整流措施的效果流速均勻度的值越??大表明斷面的流速分布越均勻。其計(jì)算公式如下：??ｒ?，?１?ｉＰＶ＾ｆＡＡ＇?（３－５）??其中匕：流速均勻度；Ｇ?：第ｉ個(gè)網(wǎng)格單元的軸向速度；ｆ?：斷而平均軸向速度；：??第ｉ個(gè)網(wǎng)格單元所代表的面積??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]分水閘站樞紐分水池流態(tài)改善措施研究[J]. 王曉升,陳毓陵,孫靖康.  灌溉排水學(xué)報(bào). 2018(12)
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[4]城市排水泵站進(jìn)水前池水力特性數(shù)值模擬研究[J]. 丁兆利.  水利科技與經(jīng)濟(jì). 2018(06)
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[8]泵站前池倒T形底坎整流措施數(shù)值模擬[J]. 夏臣智,成立,焦偉軒,張帝.  南水北調(diào)與水利科技. 2018(02)
[9]明渠非恒定流的一維淺水波與三維VOF耦合模擬[J]. 張曉曦,張春澤,陳秋華.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(12)
[10]大擴(kuò)散角泵站前池整流措施的數(shù)值模擬[J]. 于磊,顧巍,劉必偉,成立.  揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)

博士論文
[1]中小型灌排泵站進(jìn)水水力特性改善研究[D]. 趙國(guó)鋒.揚(yáng)州大學(xué) 2016

碩士論文
[1]基于三維數(shù)值模擬的某泵站樞紐前池流態(tài)分析與改善[D]. 金玉杰.揚(yáng)州大學(xué) 2018
[2]某側(cè)向進(jìn)水泵站前池流態(tài)改善措施研究[D]. 陳齊.揚(yáng)州大學(xué) 2019
[3]基于CFD數(shù)值模擬的泵站前池流態(tài)分析及其對(duì)淤積形態(tài)的影響研究[D]. 王國(guó)霞.華北水利水電大學(xué) 2018
[4]泵站前池整流措施的數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)研究[D]. 施曉歡.揚(yáng)州大學(xué) 2015
[5]基于CFD數(shù)值模擬的泵站前池設(shè)計(jì)優(yōu)化[D]. 曾杭.湖南大學(xué) 2014
[6]閘站結(jié)合泵站前池水流流態(tài)的數(shù)值模擬研究[D]. 陸美凝.揚(yáng)州大學(xué) 2011
[7]多泥沙河流泵站前池防淤積措施研究[D]. 彭曉光.揚(yáng)州大學(xué) 2010
[8]城市排水泵站前池整流技術(shù)CFD研究[D]. 魯俊.河海大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3491260