鲤鱼洲取水口工程进水流态改善试验研究

以珠江三角洲水资源配置工程鲤鱼洲取水工程为例,建立水力物理模型对取水河段的水力特性、取水口的进水流态进行深入研究。试验显示,取水口设计方案存在因弯道水流、汊道水流及侧向引水等导致的进水流态不良问题,综合取水河段河势、取水口地形特征,提出基于优化进水角度及进水导墙体型、适应取水水域岸线形态的水流调控技术,可有效调整取水口水流分布,改善回流等不良流态,提高取水效率。

大型泵站前池扩散角对进水流态的影响

为研究前池扩散角对大型低扬程泵站进水流态的影响,依托某大型低扬程泵站基本设计参数,基于Navier-Stokes方程和RNGk-ε湍流模型对不同前池扩散角和不同开机组合工况下的泵站进水流态进行三维湍流流动数值模拟,分析不同前池扩散角下的进水流态、流速分布均匀度和横向流速的变化情况,并通过物理模型试验进行验证。结果表明:大型泵站机组不对称运行时,前池内存在漩涡区,进水流道进口前存在较大的横向流速;随着前池扩散角减小,机组不对称运行时,前池内漩涡区范围减小,水流偏流情况改善,前池内流态逐渐变好,进水流道进口前横向流速大幅减小,流道进口处流速分布均匀度提高,进水流道的进水条件改善;不同前池扩散角下的进水流态数值模拟结果与模型试验结果一致。研究成果对大型低扬程泵站的前池设计有一定的参考价值。

苏州某涝区排涝泵站进水流态研究

水泵的进水条件极易受到前池和进水池池内流态的影响,当池内流态变得紊乱,会降低水泵效率从而导致排水效率降低,进而使洪水风险升高,并且对周围的地区造成严重破坏。本文以苏州某涝区治理工程为研究对象,利用数值模拟软件对该工程在不同工作水位下进水泵站进水流态进行分析,计算该泵站在不同运行水位下的流速均匀度和速度加权平均角。结果表明:对不同的运行水位来说,前池出口断面和进水池进水管前断面的均匀性和平滑性都很差。对未进行流态优化的泵站来说,其前池和进水池进水流态在不同的运行水位下,流态都比较紊乱,可根据具体泵站工程要求采取建造导流墩或隔板等措施来对泵站的前池和进水池进行流态优化。该研究对同类泵站研究进水流态具有指导意义。

峨溪河排洪新站进水流态数值模拟分析研究

本文研究的闸站工程布置形式是非对称的,该布置形式会引起泵站或水闸单独运行时,进水流态发生偏折,对闸站工程的安全运行会产生不利影响。本文对峨溪河排洪新站上游侧的抽排工况和自排工况进行了三维数值模拟。计算表明:抽排工况时,泵站前池内存在大尺度回流漩涡,水流偏向前池左侧机组,右侧机组前的进水池内亦存在不同程度的漩涡,对水泵运行不利,针对泵站前池不良进水流态,应采取相应的进水流态优化措施,如增设导流墩、底坎或导流墙开孔等整流措施。自排工况时,节制闸过流流态较为理想。模型试验结果与数值模拟结果较为吻合,可以相互验证补充。

岳胡庄泵站平面钢闸闭门过程水流态模拟研究

本研究采用大涡模拟(LES)数值模型,对位山灌区岳胡庄泵站平面钢闸门闭门过程的水流流态进行了数值模拟研究。分析了闭门过程中水流速度场、压力场等的变化情况,探讨了流态变化对闭门速度和闭门力的影响,并分析了不同闭门速度下流态的变化。同时,通过敏感性分析确定了影响闭门过程和流态的关键因素。本研究可为泵站的运行和维护提供参考,为类似工程的设计和优化提供依据,并推动水利工程领域的发展。

大型污水泵站进水流态优化设计研究

污水泵站在城市排水系统中,承担传输城市污水的功能,是保证城市排水系统安全稳定的重要设施。由于污水泵站建设容易受用地条件、市政管网布置条件等因素制约,容易引发泵站进水流态紊乱、池体水量分布不匀等问题。以上海市浦东新区灶东污水泵站扩建工程为例,在进水闸门井中采用交错式组合梁和导流墩的组合形式优化进水分布,同时在前池中采用八字形导流墩和组合式横梁的组合形式优化入流,能够有效改善前池进水流态,优化各泵组进水条件,从而保障大型污水泵站运行的安全稳定,也为其它相似工程的优化设计提供思路。

竖向进水管布置对泵站进水流态的影响模拟

基于定常不可压缩强曲率流体的RNG k-ε紊流数值模型,通过建立以水力损失最小和基于质量加权流速均匀度最大为优化目标的评价函数,设定适当的边界条件,利用三维非结构化六面体网格单元进行网格划分,采用有限体积法对控制方程进行离散,应用CFD软件Fluent对泵站进水池和水泵进水管内部流场进行数值模拟计算.为了模拟水泵竖向进水管布置的控制参数对泵站前池和水泵进水管口流态的影响,参照现行的泵站设计规范,分别模拟了管道内径为D的竖向进水管在不同后壁距和不同悬空高度时的进水流态,并绘制了水泵进水管口流速均匀度和水力损失关系曲线.研究表明,对于安装有卧式离心泵的大型提水泵站,合理的进水管后壁距与悬空高度可以保证良好的进水流态,促使水泵进口流速分布均匀,有效地防止前池内的泥沙淤积,并能确保水泵高效稳定运行.根据模拟计算结果,提出了设计时可供参考的进水管后壁距取值范围为(0.4～0.8)D,悬空高度的取值范围为(0.6～0.8)D.

泵站圆形进水池进水流态及水泵性能研究

结合某城市雨水污水合建式泵站水力模型试验,研究和分析了雨水污水合建式泵站圆形进水池的进水流态及进水流态对水泵性能的影响,提出了改善进水流态的措施,实施结果表明,采取所述措施后,有效地改善了进水流态和水泵运行工作性能,大大提高了泵站的工作效率。

原水流态对气浮净水固液分离效率的影响

综合分析了气浮净水系统中原水不同流态和气泡尺寸对废水中污粒上升时间和净水效果的影响,分析表明分离池液体流态对挟气污粒混和体的浮速影响很大,层流浮速较紊流小很多,因此液体紊动有利提高净水工效。在一定程度上,气泡直径较大时,由于其浮速比较小直径气泡的浮速大,获气不足的污粒在混合室的历经时间内可获得更多的气体量,故不能简单地认为气泡尺寸越小净水效果越好。

田山泵站前池进水流态数值模拟与验证

为验证田山泵站前池工程改造对改善流态的效果,运用三维紊流模拟技术,建立了泵站前池进水流态的三维湍流数学模型,对改造前后泵站前池水流流态进行了模拟,用现场实测结果对数值模拟结果进行了验证。结果表明:数值模拟流速值与现场测试值存在一定的差异,但是数值模拟的流速分布与现场测试的流速分布基本一致,能较好地模拟泵站前池水流流态,为泵站安全运行管理提供参考;在前池增设稳流、整流设施后,前池流态得到明显改善。

大型污水泵站前池进水流态的研究

本文主要介绍上海市合流污水治理第一期工程出口泵站进水流态的水力模型试验研究成果.文中用实测资料阐述了不良进水流态引起水泵性能变异、降低泵站效率等危害;根据模型试验提出了改善出口泵站进水流态、提高泵站效率的有效措施;介绍了该泵站实测运行结果.

南水北调东线工程刘山泵站进水流态整体模型试验研究

为确保南水北调东线工程刘山闸站的安全稳定运行,进行了刘山泵站进水流态整体模型试验研究工作.通过整体模型试验发现,刘山泵站原设计方案前池面层的大回旋流动诱发了进水流道进口前的吸气旋涡;修改方案采用调整刘山泵站清污机桥位置、压缩前池面层回旋流动范围的方法,在闸、站并列布置的条件下,有效地遏制了前池内的大回旋流动,消除了进水流道进口前的吸气旋涡.

侧向进水多机组泵站进水流态改善措施研究

结合上海市污水治理三期工程之一的汶水路泵站水力模型试验,研究和分析了侧向进水多机组泵站集水池的进水流态及产生不良流态的原因,提出了改善不良进水流态的措施,试验研究结果表明,改善措施有效地改善了进水流态和水泵运行工作性能,提高了泵站的工作效率。

泵站侧向进水流态及其改善措施机理探讨

文中介绍了国内常用泵站侧向进水布置的几种基本形式 ,论述了侧向进水条件下水流的流动状况及其基本特征 ,探讨了进水流态研究的方法 ,分析了几种为改善进水流态采用的一些整流措施的机理。研究成果对我国面广量大的大中型及小型泵站存在的侧向进水不良流态改善有借鉴意义。

改善城市排水泵站进水流态的试验研究

采用物理模型试验方法对某城市排水泵站进水系统水力流动特性开展试验研究,发现闸门井主流偏斜使得进水箱涵两侧配水不均,进而导致前池、进水池进流不均,存在漩涡、回流等不良流态。为改善泵站进水系统水流流态,通过在闸门井内设置导流墩、在前池内设置导流墩、横梁以及消涡板构成的组合式整流措施,并对其开展物理模型试验研究。结果表明,闸门井内设置导流墩有效提高了进水箱涵配水均匀性,前池进流在受到导流墩、横梁以及消涡板的综合整流作用下,显著改善了前池和进水池的水流流态,尤其是进水池内水流在平面上分布较均匀,在立面上呈底部大、表层小的分布规律,有利于水泵抽水并可防止表面涡形成,有助于保障水泵机组的安全稳定运行。

城市取水泵站进水池进水流态的改善

在介绍城市取水泵站进水建筑物布置特点的基础上,结合上海市长江引水三期工程取水泵站水力模型试验,针对单台泵运行和多台泵组合运行等多种运行条件,对进水池表面流态和典型过流断面流速分布进行了量测;并据此分析了进水池产生主流居中,底坎附近和底坎前区域产生回流区,进水流道前产生由池壁流向中间机组的斜向流,以及在边机组进水流道进口处产生间歇性漩涡等不良流态的原因。提出了取消底坎,在进水池扩散段设置八字形导流墩和边机组进水流道前设置消涡板等改善不良进水流态的措施。试验结果表明:改善措施可以有效地改善进水池进水流态,提高水泵运行工作效率。

穿堤涵洞设计对闸站结合式泵站进水流态的影响

结合泰兴市四桥闸站工程,通过对工程初始方案与改进方案的数值模拟,分析了两种方案进水池内的流态。数值模拟结果表明:在设计流量下,(1)初始方案穿堤涵洞与泵站进水池连接形成侧向进水时,进水池内产生漩涡等不良流态,影响水泵安全稳定运行。(2)改进方案通过增加过渡段,改变了穿堤涵洞与进水池的连接方式,形成正向进水,进水池内无漩涡等不良流态,可以确保水泵安全稳定运行。

南水北调工程邳州站竖井贯流泵装置进出水流态分析

为揭示竖井贯流泵装置内、外特性之间的联系,完善其优化水力设计理论,该文采用三维流动数值计算的方法,对南水北调东线一期工程邳州站泵装置流道表面的流场和垂直于x、y、z3个方向剖面的流场进行了多视角的详尽剖析,并分别采用透明流道模型试验和透明泵装置模型试验的方法检验了流态数值模拟结果。由数值计算和模型试验结果可得:前置竖井贯流泵装置进水流道内的流态均匀平顺、层次分明;出水流道内的水流在螺旋状运动中平缓扩散,流道内无任何脱流或旋涡等不良流态;其水力性能优异的主要原因在于其具有优异的内特性。邳州站前置竖井贯流泵装置主要工况点的泵装置效率超过83%、临界空化余量小于5m,水力性能优异。该文可为低扬程泵站的水力设计提供有益参考。

闸站合建枢纽进水流态的特性研究

闸站合建枢纽容易引起枢纽上下游水流流态的特殊化和复杂化,水流紊乱对水力机组的运行将产生极为不利的影响,影响枢纽高效运行。结合工程实例,阐述两种改善枢纽进水流态的措施,并对优化前后的水流流态进行比较,证明了改进方案的优越性。

基于数值模拟的某弯道河段泵闸站进水流态改善措施

为改善进水段位于河道弯道段排水泵站的进水流态,以泵闸合建的某排涝枢纽为例,通过Fluent数值模型计算,分析不同排涝工况下泵站的进水水流流态、流场分布规律及导流墩后旋涡形成特点,基于仿真结果提出改善进水流态的措施,并对优化方案进行方案选择和模拟验证。模拟结果表明:前移导流墩和延长分流墩均能有效抑制进水流场的旋涡,可为类似工程提供设计参考。