进出口流道对轴流泵性能影响的数值模拟分析

冷却剂流态是影响核主泵装置工作性能的重要因素,而进出水流道的结构影响着进出水流态。在保证叶轮和导叶结构不变的情况下,探究不同的进出口流道结构对泵水力性能的影响。本文基于SST k-ω湍流模型和SIMPLEC算法,使用三个常用的商业计算流体力学软件对采用不同入口弯管、蜗壳和出口直管的轴流泵进行网格无关性分析和全流域稳态数值计算。经计算,两个模型的外特性参数一致,流量特性曲线几乎重合,且轴流泵的进出水流态相似。不同商业流体力学计算软件得到的曲线和云图的趋势一致,各软件计算误差均在5%以内,证明本次研究中进出口结构改型对泵的水力性能没有产生明显的影响。

水泵转速变化对进出水流道水力损失的影响

在比较各种进出水流道水力损失研究方法的基础上,运用计算流体动力学方法数值模拟了4种水泵装置内部流动,研究水泵转速变化对进出水流道水力损失的影响。数值计算结果表明,由于水泵装置中进水流道内部流动受水泵叶轮旋转引起的水流预旋的影响,因而小于无泵单独运行时的水力损失。水泵转速变化后,在相同流量下,进水流道的水力损失基本不变。水泵导叶出口水流条件和剩余环量影响出水流道的水力特性,水力损失随流量变化的关系非常复杂。水泵转速变化后,出水流道内部流动不相似,相同流量下的水力损失不相等。装置模型试验结果验证了数值计算结果的有效性和可靠性。

低扬程泵站进出水流道匹配与装置特性试验

结合江苏省无锡市城市防洪排水泵站仙蠡桥泵站的设计,对平面蜗壳式进水流道匹配后壁为半圆形箱式出水流道的新型组合,进行了泵装置特性试验研究。试验结果表明,进出水流道设计匹配合理,在叶片角度-2°,泵装置扬程2.0 m时,最优装置效率达到72.5%。

泵站进出水流道优化设计目标函数研究

进出水流道对泵站整体水力性能影响较大，本文在总结前人研究成果的基础上，提出了改进的基于质量加权的流速均匀度优化设计目标函数，首次给出了出水流道效率、出水动能回收系数优化设计目标函数表达式，对泵站设计具有指导意义和参考价值。

竖井贯流泵装置进出水流道优化分析

为了解竖井贯流泵装置的适用性,结合南通九圩港提水泵站,采用UG与ANSYS软件对进出水流道、叶轮和导叶体进行了实体建模与网格剖分,对比分析了初设方案与优化方案下竖井段、出水段、泵装置内部等的流场。结果表明,优化汇流段型线能够明显提高泵装置的水力性能,确保竖井空间及流道壁厚,有利于机组安装维护。根据优化结果适当调整传动比,提高水泵转速,可保证泵装置的最大扬程满足实际需求。

考虑进出口匝道排队约束的城市快速道路交通系统动态控制方法

城市快速道路进口匝道的超长排队对地面道路交通所造成的障碍影响，以及因出口匝道的车辆排队，而产生的主线交通自然阻塞已成为不可忽视的交通问题。以线性规划方法为基础，提出同时考虑进出口匝道排队约束、主线通行能力约束以及行驶速度约束的城市快速道路流入交通的动态控制手法，探讨在流入交通需求和路网上交通状态实时变化条件下，各约束条件对流入控制解的影响，通过简单的算例，对控制模型的有效性和基本性质加以分析。

互通式立交匝道进出口纵坡衔接新方法探究

运用数学几何方法对立交匝道进出口纵坡衔接问题进行分析,并通过对平面线形为直线或不设超高曲线段和设置超高曲线段两种情况进行研究,可得出进出口处匝道纵坡度的合理计算方法。

南水北调东线工程睢宁二站进出水流道优化设计

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。

广和泵站进出水流道优化设计

通过对广和泵站进出水流道内的三维流动模拟,分析进出水流态,进行流速分布及水力损失数值模拟计算,根据计算结果提出建议采用的优化方案,并在实践中应用。

博斯腾湖东泵站水泵装置进出水流道优化水力设计

博斯腾湖东泵站扬程较低,进、出水流道形状复杂,压力场分布不均匀,水力损失在水泵装置中所占比重较大,故对泵站进出水流道进行优化数模计算以提高泵站水泵装置效率是非常必要的。

箱涵式轴流泵装置进出水流道优化设计

基于RNGk-ε紊流模型和雷诺时均N-S方程,运用CFD商用大型软件对箱涵式进出水流道立式轴流泵装置进行了三维流动仿真计算及水力特性的优化设计。通过先部分后整体的方法先独自对箱涵式进水流道进行优化计算,而后在整体泵装置上对箱涵式出水流道进行优化计算。进水流道的优化以出口断面流速均匀度和水力损失为目标函数,出水流道的优化则以泵装置效率和水力损失为目标函数。通过数值计算得出,优化后箱涵式进水流道的水力损失由7.52cm降低到3.49cm,进水流道出口流速均匀度由42.41%提高到89.11%,进水流道的悬空高度H和进水喇叭管与叶轮间的连接角度α对进水流道水力特性的影响显著,设计时应该重点考虑。箱涵式出水流道的水力损失由87.15cm降低到76.37cm,出水流道的设计应重点关注导流墩与出水喇叭管的半径差Δr和出水导流墩的半径R,合适的出水导流墩半径在0.75倍导叶出口直径左右。泵装置模型试验在叶片安放角-4°时,设计工况下泵装置效率达到75.0%,泵装置最高效率为75.67%,高效区运行范围较宽;对比数值计算和模型试验的结果可以发现误差最大处低于5%,整体性能曲线的趋势相对良好,说明数值模拟对于泵装置的优化是合理的,对于实际工程具有指导意义。

潜江市老新二泵站进出水流道异型曲面模板制作与安装方法探讨

水利水电工程施工中,泵站进出水流道、水电站的尾水管基本上均设计为异型曲面结构,这种变截面的异型曲面模板的制作和安装是一项难度较高的施工任务。文章结合潜江市老新二泵站工程的施工,对泵站进出水流道异型曲面模板的制作安装施工方法和关键点进行了分析,提出了质量控制要点,可为类似工程项目施工提供借鉴。

谏壁泵站改造进出水流道设计方案试验研究

针对谏壁泵站增容量较大而进出水流道尺寸并不富裕的问题,试图对流道进行适当的改造来提高泵站效率.经过对进出水流道多种改造方案的装置试验研究,得出流道小改小动对提高泵站效率作用不大的结论,最后通过选择合适的水力模型达到了增容40 m3/s的目的,取得了显著的经济和社会效益.

基于CFD的竖井贯流泵装置进出水流道及前导叶优化

以某竖井贯流泵站为研究对象,针对竖井尾部距叶轮中心距离、上下收缩型线,出水流道单边扩散角,前导叶位置及尺寸参数设计了4个进水流道方案、3个出水流道方案和5个前导叶方案,利用CFD数值模拟方法对方案进行计算分析,并采用模型试验验证了数值计算结果的准确性。结果表明:进水流道出口断面的流速均匀度随着竖井尾部距叶轮中心距离减小而逐渐减小;进水流道收缩段平滑的上下型线能够减小水力损失;出水流道单边扩散角缩小至4.52°时,流道内脱流现象明显减弱;加装前导叶会使泵装置效率下降%左右,随着导叶出口距叶轮中心距离减小,进水流道出口断面流速均匀度会小幅下降,导叶越长,其水力损失越大。

洪湖东分块蓄洪工程腰口泵站进出水流道混凝土浇筑养护温控技术应用

大型泵站进出水流道属于大体积异型复杂结构混凝土,是泵站工程的核心工程,施工时往往因温度控制措施不当,易造成混凝土产生裂缝。在流道混凝土施工过程中,通过对原材料和混凝土入仓温度的控制,对结构重点薄弱部位,内部采取预埋循环水管通水冷却,外部采取智能自动化保湿养护,有效控制了混凝土内部升温,降低了混凝土内外温差,保证了混凝土养护质量,大大减少了流道混凝土裂缝,提高了混凝土的施工质量。

南水北调东线工程泗洪站进出水流道优化设计

泗洪站是南水北调东线一期工程江苏境内第四梯级泵站,为深入研究泗洪站灯泡式贯流泵装置的水力性能,确保工程安全高效运行,结合该工程特点,采用CFD理论及数值计算的方法,对水泵的进出水流道进行优化水力计算分析,选出较优的进出水流道模型,以期为后期同类大中型低扬程泵站水泵装置的流道型式选型设计提供借鉴。

浅谈水泵站进出水流道改造与技术设计

为深入认识与该泵站出水流道水力设计有关的水力学问题,本文采用三维紊流数值模拟的方法,对该泵站出水流道内的流态进行分析研究,并在此基础上应用簸箕形进水流道方案较好流道的三维优化水力设计方法。

合肥花园大道隧道总体方案设计

以花园大道隧道工程总体设计为例,通过对区域路网规划解析,分析花园大道交通功能,论证项目建设的必要性。总体设计公园总体规划的要求和现状建设条件,意在探求在城市隧道设计在线形及洞口位置、隧道进出匝道布设、双层立交隧道、“管幕+顶进”工艺的构思理念,为以后类似项目提供借鉴。

试析水泵转速变化对进出水流道水利损失影响

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。

大型泵站的进出水流道优化设计

泵站作为排涝工程的主要建筑物,承担着流域的调蓄作用,而进、出水流道作为泵站的关键部分,其水流条件关系着泵站工程排涝的效率与使用寿命。本文根据一座大型泵站的进出水流道模型试验,研究了进出水流道水力条件的影响因素与研究方向,以便根据不同的调整方案进行满足要求的进出水流道模型,以供设计方案的选定。