梯形转叶螺旋流消能装置消能过程的数值模拟分析

为了从微观角度探究梯形转叶螺旋流消能装置的消能机理、验证其结构设计的合理性及不同参数对装置消能效果的影响,基于试验研究,运用Fluent软件进行三维螺旋流数值模拟。结果表明,数值模拟显示的消能机理与试验结果相吻合;装置消能的主力区在转叶孔板组合后,且装置的结构设计合理;转叶螺旋流消能装置的消能效果优于同类孔板射流装置的消能效果;在一定条件下,装置的消能效率与雷诺数和扭转角度均呈正比,而与开口角度呈反比。该结论为梯形转叶螺旋流消能装置的消能过程研究提供了依据,也为其结构优化和实际应用提供了理论支持。

转叶孔板螺旋流消能的影响因素试验分析

为解决供水工程中的过剩水头问题,常在有压输水管道中配置合适的消能装置,转叶孔板螺旋流消能是一种新型的内消能方式,通过转叶孔板螺旋流消能装置的水力特性试验,可知影响转叶孔板螺旋流消能效率的主要影响因素有雷诺数Re、转叶孔板开口角度和孔板之间的相互扭转角度,还有试验装置结构的设置。根据试验数据计算分析各个影响因素对消能效率的影响。结果表明,转叶孔板螺旋流消能效率与转叶孔板之间的扭转角成正比,与雷诺数成正比,与转叶板的开口角度成反比。试验装置在进口段和出口段设置管径突变均对消能有利,该装置比与其消能原理类似的孔板消能装置更实用,且消能效率更高,对下游建筑物设施起到良好的保护作用,可推广应用。

转叶式螺旋流消能装置消能效果试验探究

为解决高压引起的有压管道输水系统损害的问题,提出了有压管道的转叶式螺旋流消能方法,即将消能装置的三片转叶向同一方向按一定角度进行扭转,形成螺旋式孔口,强制通过孔口的水流发生旋转,形成螺旋流,从而使管道中水流压力大幅降低,达到管道消能降压的目的。试验分析表明,该装置结构简单,消能效果较好,可广泛应用于水利工程的长距离输水系统。

转叶螺旋流消能装置消能过程分析

为从微观方面探究转叶螺旋流消能装置的消能过程,验证其装置结构的合理性以及研究各参数对消能效果的影响,在装置试验研究的基础上,运用Fluent软件对其进行三维模拟计算后得:不同参数下装置各测点的压力值和转叶组合段前后特征断面的压力分布图。通过对数值模拟计算结果分析得:数值模拟显示的消能过程符合装置试验研究时的猜想;模拟计算所得的压力变化规律与试验研究结果一致;在一定条件下,装置的消能效率与雷诺数和转叶孔板间扭转角度分别成正比关系;转叶螺旋流消能装置的消能效果优于同类孔板射流装置的消能效果。不仅验证了转叶螺旋流消能装置的合理性,还为其结构的优化与实际应用提供理论支持。