基于流固耦合的立式轴流泵站振动特性数值模拟研究

针对由水体引发的立式轴流泵站泵房振动问题,采用基于流固耦合的模态分析方法,对水体作用下的某立式轴流泵站泵房模态进行分析,进而分析泵房在水体作用下的应力和变形情况。研究表明,基于流固耦合的模态分析可以较确切的反应内部水体作用下的泵房模态;发现在水体的耦合作用下,水体对于泵房结构的影响主要集中在流道外壁混凝土结构处,对出水流道驼峰上部楼板以及下降段混凝土结构的变形影响较大,对于泵房整体结构影响较小。

大型轴流泵站起动过渡过程分析

为获得大型轴流泵站起动过渡过程水力特性,分析了泵组转动力矩平衡方程、水头平衡方程,以及三相交流异步电动机固有机械特性、水泵全特性曲线移动最小二乘法拟合,带小拍门的快速闸门水力特性,最终得出过渡过程数学模型,然后基于Simulink平台,模块化分解、搭建数学模型,并对主要水力参数仿真计算。计算表明,Simulink模块化仿真可方便地进行大型轴流泵站起动过渡过程分析,模块参数易于修改,便于工程推广。

轴流泵站技术供水系统及其控制方法的优化设计

文中立足于较多已建工程,对轴流泵站的技术供水系统进行了优化设计,并且在全面提升水利工程信息化程度的背景下,提出了技术供水系统自动化运行的控制方法,对轴流泵站的技术供水系统相关问题进行探讨,可供借鉴和参考。

大型潜水轴流泵站肘型流道设计与施工技术浅析

泵站作为水利工程的重要组成部分,在防洪、排涝方面发挥着重要的作用,泵站流道的设计和施工是整个泵站建设的重点和难点。以清水浦泵站为例,对泵站肘形流道的设计与施工工艺、特点难点、解决措施等问题进行探讨,提出设计方案及施工技术措施,为工程建设和运行提供依据。

基于RNG紊流模型的立式轴流泵站三维流动数值模拟及性能预测

立式轴流泵站具有流量大、扬程低等特点,在农田排灌、调水工程等得到了广泛应用,目前在建的南水北调东线工程的泵站大多采用该形式。为深入研究立式轴流泵站内部流动和水力性能,采用考虑粗糙度的壁面函数的RNG紊流模型和SIMPLEC算法,基于多旋转坐标系模型,计算了采用钟型进水流道和蜗壳出水流道的低扬程立式泵站定常流动。通过计算获得了泵站整体流场结果,分析了在有转轮条件下进水流道喇叭管内断面轴向流速分布规律对泵站叶轮安装高程的影响,给出了参考的叶轮名义高度取值。通过计算预测了泵站水力性能,并与模型试验结果进行了比较,研究表明设计工况下数值预测与试验数据值吻合较好。三维数值分析和试验结果表明该泵站形式在南水北调东线工程中有一定的应用前景。

大型立式轴流泵站停泵过渡过程研究

根据转动机械力矩平衡方程、水量平衡方程以及泵装置系统能量守恒方程,结合水泵全特性,建立了大型立式轴流泵站停泵过渡过程数学模型.通过数值计算,研究了不同的闸门运行方式及不同叶片转角对轴流泵站停泵过渡过程的影响,得到了不同工况条件下的水力参数和机组转速随时间的变化规律,从而为泵站设计及运行提供了合理的依据和建议.

轴流泵站反向发电运行方式选择的研究

阐述了利用现有泵站进行反向发电的意义和应用价值，分析了泵站反向发电时可采用的运行方式，论述了泵站反向发电运行方式选择的依据，并以江都三站为例。

带虹吸式出水流道轴流泵站起动水力过渡过程研究

应用空气动力学的原理,建立了泵站最大起动扬程计算的数学模型.通过与试验结果的比较,起动过程中的水泵扬程、流量以及流道内空气压力等参数的计算结果与试验基本吻合,表明文章提出的计算方法是正确的.同时,所提出的结论和建议为我国泵站工程的优化设计和经济运行具有一定的指导意义.

浙江省大中型轴流泵站进水池效率影响因素分析

浙江省大中型轴流泵站大部分采用开敞式进水池结构,由于建站年限长,受当时技术水平的限制,普遍存在进水池设计不合理、水力损失大、进水池效率低的问题。进水池的各部分尺寸对进水池的水流条件和水泵性能均有不同程度的影响,而各部分尺寸之间又相互影响,相互制约。因此,在进行设计时,进水池各尺寸应结合工程实际进行优化组合,以提高进水池效率。

轴流泵站经济运行方案的确定

轴流泵站建成后,灌排区域内作物组成、水文、气象等因素将发生变化,引起泵站进出水池水位、泵站扬程和流量发生变化,致使泵站运行效率低,能源消耗高.为保证泵站在原有设备的条件下经济合理地运行,达到提高泵站效率,降低能源消耗,减少运行费用的目的,提供了根据泵站的提水流量、进出水池水位和泵站扬程的变化,通过调节轴流泵的叶片安装角度,来提高泵站效率和降低能源消耗的技术措施,给出了用系统分析的方法确定轴流泵经济运行方案的数学模型、约束条件和求解方法.通过多座泵站的应用,并经泵站测试,泵站效率已得到提高,取得了良好的效果.为泵站的经济运行提供了依据.

前置导轮在轴流泵站技术改造中的应用

推荐一种负荷轻、专为转轮进口水流补充能量、能适应泵站改造多种需要的前置导轮。介绍了导轮的结构及作用原理、导轮的设计及配套方法，并进行典型工程实例分析。适用于汽蚀严重、振动噪音剧烈或需要增大流量和扬程的大中型立式轴流泵站的技术改造。

30°斜式轴流泵站的水力模型试验

对 3 0°斜式轴流泵进行水力模型试验的结果表明 ,该水泵具有良好的水力特性 ,高效范围区较广 ,能获得较高的装置效率 .

轴流泵站开敞式进水池的数值模拟与技术改造

以浙江省诸暨轴流泵站为例,基于三维湍流Navier-Stokes控制方程,采用标准κ-ε模型和SIMPLEC算法对轴流泵站进行了数值模拟,分析了开敞式进水池的水流流态和轴流泵叶轮进口断面的轴向流速分布,进而提出了进水池后壁距尺寸优化、管后隔板和后墙隔板3种技术改造方案,并比较了3种技术改造方案下的模拟结果。结果表明,管后隔板为减少该轴流泵站进水池回流的最佳技术改造方案。

大型立式轴流泵站快速闸门上分流拍门面积的确定

快速闸门是大型低扬程水泵站常用的断流设施。在水泵机组起动期间流道出水水位上升速率较大,从而电动机负载力矩大,易引起起动失败。在快速闸门上设置分流拍门后,水泵一般都能够顺利起动,并且可在同步电动机投励牵入同步后再开启快速闸门。当电动机过载系数、出水池纵向长度、胸墙顶部高程等参数一定,如果要求胸墙不溢流,则分流拍门面积存在最小值,可通过水泵起动过渡过程计算确定。水泵起动过渡过程至少有2个阶段(当胸墙顶部溢流时有3个阶段)组成,各个阶段水头平衡方程不同。对大型立式轴流泵站,一般分流拍门面积可取快速闸门面积的15%～20%。

虹吸式轴流泵站抽真空启动的讨论

江都第一抽水站是我国兴建的第一座大型虹吸式轴流泵站,它设置抽真空系统的目的,是为降低启动扬程。此后兴建的同类泵站,均设置了抽真空系统。80年代初,不少专家发表文章充分肯定抽真空启动降低启动扬程,减少启动振动,在虹吸式轴流泵站有不可或缺的作用。1987年部颁泵站技术规范设计分册中也出现“11.3.1虹吸式出水流道或不具备自流充水的泵站,应设抽真空系统”这样的条文。然而,大型泵站长期运行的实践却证明了抽真空并不能解决虹吸式轴流泵启动振动可能长期不止和降低最大启动扬程这两个问题。

大型轴流泵站最优运行方式探讨

1 问题的提出我国大型轴流泵站不仅担负着大面积防洪排涝任务,同时也广泛用于灌溉、供水和跨流域调水,因此泵站的经济运行应该提到议事日程。泵站的经济运行首先应该在满足抽水流量和扬程的前提下,尽量减少提水流量和降低提水扬程。

小型单基础立式轴流泵站在农村土地综合整治中的应用

在汉寿县北部湖平区村级泵站建设中,针对过去村级泵站主要存在的"三无二退一抛"问题,进行了广泛调研,设计出一套适合湖平区"末级小型单基础立式轴流泵站"通用图集,并加以推广应用70多处,取得了良好的效果,给农村末级泵站起到了示范作用。

满足流量要求的轴流泵站的实时优化调度

为了在一定总流量要求下进行轴流泵站预报期内各时段开机台数及叶片角度的优化决策，以提高运行效率，对约束于流量要求的轴流泵站的实时优化调度建立了动态规划模型，并根据模型的求解过程开发了计算程序。在模型的建立中，以整个预报期内单位提水耗电量最小为目标函数，以叶片角度、流量、开机台数的限制范围为约束条件，以装置相同的一套机组为阶段，以第i阶段到第m阶段的总提水量为状态变量，以第i阶段的总流量为决策变量。

进水流道对提高低扬程轴流泵站装置效率的分析

本文分析了影响泵站装置效率的几个因素，认为采用进水流道是提高低扬程轴流泵站装置效率的较有效、易实施的方法。分析了采用肘型和钟型进水流道时的水泵入流流态特征。

浅析小型双向轴流泵站布置型式及断流方式的选择

随着农村水利事业的发展，农业节水与灌排体系的不断完善，农村水系规划的不断调整，许多中小型泵站原有的单排、单灌功能已不能满足地方水利事业发展，笔者近几年在从事的农田水利工程的设计过程中经常遇到基层的水利管理部门在小型泵站拆除重建的过程中要求增加泵站的功能，使原有单排、单灌轴流泵站转化为抽排、提灌相结合的多功能轴流泵站。本文列举该型泵站几种布置型式及断流方式，浅谈其适用性及优缺点。