低扬程立式泵进水流道基本流态及水力性能的比较

采用数值计算和模型试验的方法分别研究了低扬程立式泵装置常用的肘形、钟形和簸箕形等三种形式进水流道的基本流态,给出了表达这三种形式进水流道水力性能的主要指标。结果表明:三种形式进水流道都可为水泵叶轮室进口提供良好的进水流态,但流道水力损失差别较大;肘形进水流道流态简单、水力损失小,钟形和簸箕形进水流道的流态较复杂、水力损失较大;对于年运行时数较多的大型泵站,宜优先选用水力性能最好的肘形进水流道。

灯泡贯流泵装置的基本流态分析

为了回答灯泡贯流泵装置中的灯泡体究竟应该前置还是应该后置的问题,应用水泵装置三维湍流数值模拟的方法分别研究了南水北调东线工程某泵站前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置两个不同方案的流态,揭示了前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置的基本流动属性;数值模拟的结果得到流道模型试验的验证。研究结果表明:前置灯泡贯流泵装置的进、出水流态均匀平顺,水力损失较小;后置灯泡贯流泵装置的进水流态均匀平顺,但出水流道内存在明显的偏流和旋涡流动,水力损失较大;灯泡体前置符合水力学的基本原理,是获得最佳灯泡贯流泵装置水力性能的必要条件之一。

水平旋流泄洪洞的基本流态与影响因素

通过模型试验,对上下游水位、通气孔直径、水平洞洞长和起旋器收缩断面面积比对水平旋流泄洪洞的流态的影响进行了研究。结果表明,在竖井为有压流的条件下,水平旋流泄洪洞的流态可分为自由流、吸吮流和淹没流3种基本流态,流态的分类与转变受各种因素的影响;通气时,水平旋流洞内旋流的空腔直径大而均匀,水流旋转的强度增大;不同的洞长,流态从吸吮流向淹没流转变时过渡区的相对上下游水位差相同,但洞长越大,吸吮流的范围越大,转变为自由流流态时所需要的起旋器出口的水流弗劳德数也越大;起旋器出口面积比不同时,流态分区的临界水力条件是不同的。

流动空间的形成机理、基本流态关系及网络属性

流动空间是网络社会占支配地位的空间形态,指通过流动而运作的共享时间之社会实践的物质组织。Castells的流动空间理论是社会学界最重要的空间理论之一,对很多学科的发展都产生了深刻影响。以笔者近年来信息与通信地理学研究成果和Castells的网络社会理论新进展为基础,深入探讨了流动空间的形成机理、基本流态与相互关系、网络属性。研究表明:在流动空间的形成过程中,新信息与通信技术的发展和变革是诱发因素,其直接推动了社会结构向网络社会的转型,进而带来了流动空间的出现;人流、物流、信息流、资金流和技术流是构成流动空间的5种基本流态,其地位和作用各不相同,其中信息流对其他流态具有组织作用;流动空间中的网络包括专业网络和综合网络两大类,其节点无论是人、企事业单位、城市或者区域,线路都是交通和/或通信线路。

泵站进水流道的两种基本流态

概述开敞式流道、斜式流道、肘形流道、钟形流道、簸箕形流道以及方箱式双向流道等各种形式的泵站进水流道内水流的基本流动形态,并从流体动力学的角度,将进水流道分为单面进水和四面进水两种基本类型。

泵站出水流道基本流态研究

随着人们日渐了解与认识水泵装置中出水流道的地位与作用,开始重视对出水流道的研究。而出水流道的基本形态是研究人员首先要研究了解的部分。该文针对泵站出水流道的基本形态进行了研究。

对角泵叶轮基本流态研究

在介绍对角泵基本特征的基础上,运用计算流体动力学方法,对一组对角泵叶轮的基本流态进行了数值分析,对不同叶片夹角的对角泵叶轮纵断面、出口断面速度分布及叶片压力面静压力分布特性进行了定性比较和定量计算。研究发现,对应于不同的叶片夹角,对角泵叶轮的能量性能差异很大。轴流泵叶片对角布置后,离心力的作用使对角泵叶轮的扬程提高。与对应的轴流泵相比,对角泵的最优效率点向小流量方向偏移,高效区变宽。过大或过小的叶片夹角都不利于叶轮效率的提高,应通过优化设计确定最优夹角。计算结果表明,叶片夹角为150°的对角泵叶轮能获得较高的流量加权平均效率。随着叶片夹角和流量的减小,对角泵叶轮的功率不是增加而是减小,功率特性由轴流泵逐步向离心泵过渡。

水平旋转内消能泄水道的流态序列、分区特性及临界条件

本文给出竖井进流水平旋转内消能泄水道的基本流态序列、过渡特性及临界水力条件。这种泄水道的流态可根据空腔环流内的气体压强、空腔直径和通气孔的通气量的变化规律分为淹没流流态、吸允流流态和自由流流态;空腔环流形成的水力条件为(H h)/h 大于2.5或 Fr 大于0.46;各流态转变过程中有明显的过渡段性质;在不同的流态分区内物理量的变化规律是不同的。

阻塞对水平旋流泄洪洞水力特性的影响

通过模型试验,对旋流阻塞复合式泄洪洞的流态与水力特性进行了研究。研究结果表明,在竖井为有压流的条件下,旋流阻塞复合式泄洪洞的流态可分为阻塞完全与阻塞不完全空腔旋流二种基本流态;设置阻塞后,泄洪洞的流量有一定的减小,水平旋流洞段的壁面压强增大、旋流角增大,空腔直径减小,通气量变化规律更为复杂。设置阻塞后,除泄流量有一定的减小而对工程不利外,其它的阻塞效应均对工程有利。因此利用其阻塞效应,可进一步降低结构设计与防护措施,降低工程风险,提高消能率。

旋流阻塞复合式泄洪洞的水力特性(1)

对旋流阻塞复合式泄洪洞的体型设计进行探讨,并通过模型试验对其流态和水力特性进行了研究。阻塞对水流流态有明显的影响,水平旋流阻塞复合式洞的水流流态可划分为不完全旋流以及完全旋流2种基本流态。泄流能力由起旋器与阻塞共同控制,阻塞孔径对泄流量影响较大,但阻塞位置对流量影响不明显。如考虑阻塞的影响,泄流量计算公式的形式可不变。阻塞影响系数ξ与d/D的关系近似为线性关系。阻塞对通气孔的通气状态产生明显影响:不同阻塞设置位置相同时,阻塞孔径越大,通风量越大;相同阻塞设置位置不同时,越靠近下游,通风量越小。

对角泵叶轮内部流动与能量特性数值分析

利用RNG k-ε紊流模型封闭时均N-S方程组,对一组对角泵叶轮的内部三维流动进行了数值模拟,在分析基本流态的基础上,对对角泵叶轮的能量特性进行了预测和比较。计算结果表明,对应于不同的叶片夹角,对角泵叶轮的能量性能差异很大。轴流泵叶片对角布置后,离心力的作用使对角泵叶轮的扬程提高,使得叶轮的最优比转数随叶片夹角的减小而减小。随着叶片夹角和流量的减小,对角泵叶轮的功率不是增加而是减小,功率特性由轴流泵逐步向离心泵过渡。与对应的轴流泵相比,对角泵的最优效率点向小流量方向偏移,但高效区变宽。叶片夹角为150°的对角泵叶轮的流量加权平均效率比对应的轴流泵叶轮高0.82%。因此,选择优秀的水泵水力模型,通过优化叶片夹角、叶轮室及轮毂的形状和尺寸,能够改善和提高对角泵叶轮的能量特性。

某泵站不同叶轮直径进水流道方案的数值计算

采用数值计算的方法,利用Fluent流体力学分析软件研究了某大型低扬程立式泵站不同叶轮直径进水流道的基本流态,并将流道的水力损失进行了比较。结果表明:适当增加叶轮直径,可以明显减少进水流道损失,从而提升泵站的装置效率。

某泵站不同叶轮直径出水流道方案的数值计算

采用数值计算的方法,利用Fluent流体力学分析软件研究了某大型低扬程立式泵站不同叶轮直径出水流道的基本流态,并将流道的水力损失进行了比较。结果表明:随着叶轮直径的增大,出水流道内的流态明显的改善,出水流道的水力损失明显减少。

泵装置数值模拟初探

采用数值模拟的方法,利用Fluent流体力学分析软件研究了某大型低扬程立式泵站不同叶轮直径泵装置方案的基本流态,并利用软件后处理程序中报告功能,计算出进、出水流道的水力损失。结果表明:适当增加叶轮直径,可以明显减少进、出水流道损失,从而提升泵站的装置效率。