大型泵站进水流场十字消涡板整流特性研究

为研究十字消涡板对喇叭管下方水体及进入喇叭管内部水体的整流效果,以一大型泵站为研究对象,采用CFD计算方法进行了泵站流场数值模拟。研究发现,不设置消涡装置时,进水池存在大尺度回流和旋涡,并且在喇叭管正下方存在高速度及高涡量区,从而导致水泵进口流态恶化。在设置了高宽比分别为6:8,6:15和6:24的三种十字消涡板后,进水池流场、吸水喇叭口入口断面及水泵进口断面的流速均匀性均有显著变化。相对于高宽比为6:8和6:24的方案,高宽比为6:15的方案能明显减小进水流场底面上高速区,流场变得更加均匀,使得吸水喇叭管中轴线纵剖面上的涡量分布特征值由不设置消涡装置时的0.508减小到0.101,喇叭管入口断面的涡量分布特征值由0.495减小至0.098,喇叭口入口断面的流速均匀度最大提高4.1%,水泵进口断面的均匀度最大提高3.2%。研究结果对大型泵站进水池流态控制有一定指导意义。