大型低扬程泵站直管式出水流道优化水力设计

为了使工程安全稳定运行,提出对于采用平直出水流道的大型混流、轴流泵站工程必须进行水力过渡过程分析计算,并提出安全可靠的断流设施,同时确定合理的关闭时间。此外,提出国家标准《泵站设计规范》对水泵出水流道断流设施应优先选择运行可靠、调节灵活、结构简单的液控蝶阀的建议。

采用数值计算和模型试验的方法对低扬程立式轴流泵虹吸式和直管式2种不同形式的出水流道进行了比较,揭示了这2种出水流道的基本流态,测试了这2种形式出水流道的水力损失。结果表明:在低扬程的条件下,虹吸式出水流道内的水流转向更为有序、扩散更为平缓、水力损失更小,对于年运行时数较多的大型低扬程泵站,在上游水位变幅允许的条件下,应优先选用水力性能较好的虹吸式出水流道。

为实现排涝泵站出水流道的优化设计,根据泵站基本参数设计出14种出水流道方案,各方案具有不同的龟背形式、倒圆弧半径、倒直角等结构参数。在0.9q1、q1、.15q3种工况下,利用cfd技术,采用标准κ-ε湍流模型对14种方案的内部三维流动进行数值模拟。计算结果表明:在出水流道的进出口尺寸相同条件下,龟背和倒圆弧的设计方案水力损失最小,因此选择该方案合理,实现了流道水力特性的预测,为出水流道水力设计优化和模型试验研究提供了参考依据。

针对杭州三堡排涝泵站的轴流泵装置,选取两种典型的进、出水流道设计方案(斜20°和斜30°方案),在设计流量工况下对整个轴流泵装置进行了非定常数值模拟,通过比较内部流态和水力损失确定了最佳方案,并在非设计流量工况下对最佳方案进行非定常数值模拟分析。结果表明,在设计流量工况下,与斜20°方案相比,斜30°方案中水泵的内部流态更好且水力损失更小,为最佳方案;对于斜30°方案,在大于和小于设计流量的工况下,轴流泵的出水流道水力损失均大于设计流量工况下的,且偏小流量工况下的水力损失最大。

分析了虹吸式出水流道泵站的快速闸门在超驼峰水位运行中存在的问题,提出采取快速闸门与压缩空气联合运用的新思路.根据超驼峰水位的不同,在充分利用站内原有设备的基础上,建立不同型式的压缩空气系统,并根据具体情况对快速闸门进行配套改造.通过压缩空气技术与快速闸门的配合,实现超驼峰水位下机组启动、事故停机以及倒灌等防洪排涝的技术措施

大型低扬程水泵采用渐扩出水流道,比水流道水力损失占泵扬程的15%～20%左右。为立式轴流泵设计制作了不同扩散角、无中隔板和有中隔板多种透明出水流道,采用五孔探针测定和丝线观测出水流道内流场,研究流场形成机理,分析流动规律,并与等圆出水管内流动比较。结果表明,由于后导叶出流环量、泵轴旋转诱导、出水弯管二次流和扩散的影响,出水流道内为复杂的螺旋流,断面轴向流速和周向流速分布不均匀、不对称,不均匀程度大于等圆出水管内流动,断面环量有向周边集中的趋势。成果对大型轴流泵装置出水部分的优化水力设计,提高泵装置效率有重大意义。

睢宁二站是南水北调东线工程江苏省境内第五个梯级提水泵站,属于大型ⅰ等、中高扬程、扬程和特征参数变幅较大的泵站,运行工况复杂,技术难度较高。本文结合工程特点,通过进水流道流动模拟及优化水力计算,最终选定泵站的进出水流道模型。

水泵转速变化后,出水流道的内部水速流动是不同的,相同的水流量下水力的损失也是不同的。而现在的水泵品种繁多,结构也不同,按照结构一般分为叶片泵、容积式泵为2种主要的,还有一些特殊的,如在灌排泵站中有射流泵、水锤泵、气升泵、螺旋泵、内燃泵、潜水泵、长轴井泵等,这里主要以两种常用的水泵为例来探究水泵转速变化对进出水道水力损失的影响。对进出水流道水力损失的研究进行充分的分析和比较,可以通过相应的方法来对水泵内部流动方面的数值进行分析,这种方法可以在很大程度上分析出水泵在转速方面对于进出水道水力的损失有哪些影响。

对一经优化设计的泵站簸箕型进水流道制作了水力模型,测试其水力损失;采用雷诺平均纳维斯托克斯方程(rans)和标准k-ε湍流模型,运用simplec算法,对流道内部流场进行了三维湍流数值模拟,揭示了流道内水流的流态和特征断面的速度分布规律.试验和数值分析结果表明,所设计的簸箕型进水流道内无漩涡,流态良好,水力损失小,水泵进口速度分布均匀,加权平均入流角接近90.°

利用rngk-ε紊流模型,采用有限体积法和结构化网格,对虹吸式出水管进行数值模拟。由数值模拟结果分析了虹吸式出水管内部水力特性,并通过改变影响虹吸管水力特性的几个主要参数对原方案虹吸管进行了水力优化。优化方案较原方案进行比较,在水流流态、压力分布和水力损失方面,均有明显改善,可为虹吸式出水管设计提供参考。

1前言江都三站建于1969年,是江都水利枢纽四座泵站之一,安装10台套立式轴流泵,装机总容量16000kw,单机流量13.5m3/s。江都三站建设期间为减少站身开挖深度,采用堤后式泵房,在国内泵站中首次采用平面蜗壳钟型进水流道、虹吸式出水流道,水泵叶轮中

针对典型的簸箕型进水流道,应用紊流模型对流道内部流态及水泵吸水管各断面流速分布进行了数值模拟,计算结果符合实际情况。数值计算揭示了簸箕型进水流道内流动规律,进水流道吸水管下方存在奇点,如相关设计参数不当易产生漩涡。根据计算分析,提出大型泵道簸箕型控制参数,对于工程设计有重要参考价值

在湖北江夏金口泵站出水流道的补强加固工程中,采用碳纤维布和高强灌浆料补强加固的方法,取得良好效果,节省工期、减少投资的目的,为水利工程(潮湿环境下)的补强加固施工拓展了新的途径。

1工程概况江都水利枢纽是国家南水北调东线工程的源头工程,共有4座大型电力抽水站,其中,第三抽水站建于1969年10月,装有10台机组,每台设计抽水流量13.5m3/s。站身为堤后式,出水流道采用虹吸式,由站身段、中间段和驼峰段三部分组成,中间出水流道(基本尺寸:长×宽×高为13.0m×3.5m×1.5m)直接搁置在主、副厂

大型泵站的技术供水担负着主机泵组运行时的润滑、冷却和密封等任务,是大型泵组安全运行的重要组成部分。随着河道水质的变化和对技术供水可靠性要求的不断提高,技术供水模式设计经历了直接供水、复式

本文利用cfx技术软件对冲击式水轮机的喷嘴与喷针流道进行了数值模拟和计算,分别得到其流场内的速度与压力分布关系以及流动损失情况,最终优化出最优的喷嘴喷针几何流道形状。

大型泵站工程进水流道混凝土极易出现裂缝。本文以洪湖东分块蓄滞洪工程腰口泵站进水流道混凝土裂缝控制工程为例,分析了工程主要技术难题,并通过有限元分析计算模型,模拟浇筑块体温控效果和方法,提出了多项应对措施。经实践,裂缝控制效果良好,可供类似工程参考。

介绍了在荷兰有广泛应用、在我国刚开始得到应用的泵站箕箕形进水流道,采用紊流模型数值计算的方法,对这种形式的流道进行了优化水力计算,刘老漳泵站水泵装置模型对比试验的结果表明,经过优化的簸箕形流道的水力性能,得到了显著的改善。

针对江都三站运行存在的主要问题,采用了直接求解基于时间平均的n-s方程雷诺和k-ε紊流模型方程组的方法,通过数值模拟预测肘形弯管进水流道内部流动,优选了肘形弯管的改造方案。改善了流速分布,使得该泵站装置具有了较高的性能。

分析吸水流道对泵性能的影响，介绍立式混流泵吸水流道的基本尺寸、结构形式以及设计过程中的注意事项。

分析吸水流道对泵性能的影响，介绍立式混流泵吸水流道的基本尺寸、结构形式以及设计过程中的注意事项。

针对开敞式进水池水流流态问题建立了相应的概化模型,采用数值模拟方法研究了喇叭管中心与后墙距离、悬空高度和淹没深度对进水池水流特性的影响,从水力学角度提出了泵站开敞式进水池的优化体型和最佳工作水位的概念。研究结果可为泵站设计和泵站技术改造提供理论依据。