泵站前池导流板整流措施数值模拟研究

针对前池流场是具有强紊动的自由表面流动的特点,CFD数学模型应用VOF方法,采用Realizablek-ε的紊流模型。以导流板设置位置、倾斜角度与板下悬空高度为因子拟定多个数值试验工况,通过数值模拟分析比较整流效果,给出了较合理优化的导流板布置方案。

火电机组给水前置泵轴断裂原因分析

某火电厂4号机组B给水前置泵轴投运仅19h即发生断裂。经对断裂泵轴进行宏观分析、化学成分分析、常温力学性能测试、金相检验及断口扫描电镜分析,探讨并明确了泵轴断裂原因,同时提出了防范措施。结果表明:该给水前置泵轴断裂为疲劳断裂,在弯曲及扭转载荷作用下于变截面的应力集中部位的不连续及夹杂物处形成疲劳裂纹,同时大量夹杂物及沿晶分布的粗大α铁素体的存在严重降低了基体强度,使轴体所能承受的循环应力大大降低,即在较低的循环应力作用下疲劳裂纹不断扩展并最终断裂。

大型泵站进水前池复杂流态下机组启动组合优化

为解决杭州三堡泵站同时受正向和侧向进水水流影响的问题,建立进水建筑物二维数值模型,通过数值模拟计算不同机组启动组合和泵站前池的流场,以此评价前池水流的均匀性,分析涡流、脱壁等不利水流状态。通过提出泵站运行时不同台数机组的最优组合,以提高前池运行的平稳性、泵站机组设备的安全性。计算结果表明,采用二维数值模拟进行分析的研究方法可行,对大型泵站前池复杂流态下机组启动组合优化有一定参考价值。

泵站前池隔墩整流的数值分析

泵站前池扩散角过大会在池中形成边侧回流,恶化水泵的进水条件,因此一般需要研究适当的整流措施。应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型,对大扩散角的正向泵站前池中设置隔墩前后的流态进行了数值模拟,以分析设置隔墩的整流效果。计算中在交错网格上对控制体积分得到离散方程,并用SIMPLEC算法求解。数值模拟表明,对所研究的泵站前池,适当设置隔墩对前池扩散角过大引起的不良流态有明显的改善效果。

内燃机喷油泵微机屏显自动测试系统

介绍了内燃机喷油泵微机屏显自动测试系统的基本结构 ,着重探讨了利用数字PI调节实现交流异步电机的变频调速及喷油泵提前角的测量方法 ,最后简要叙述了系统的软件设计。

大型泵站进水流场组合式导流墩整流效果分析

大型泵站前池和进水池经常存在表面旋涡和附壁涡,从而影响水泵运行稳定性。而由于大型泵站的尺度大,单一型式的导流墩很难改善这类泵站的进水流场。该文以广东省永湖泵站为研究对象,采用数值计算和现场测试相结合的方法,研究了组合式导流墩在改善大型泵站前池、进水池流态方面的效果,构建了由八字型导流墩、川字型导流墩和十字型消涡板相结合的组合式导流墩。三维流体动力学计算发现,组合式导流墩利用前端的八字型导流墩降低前池扩散角,减弱前池大尺度表面旋涡,借助后续的川字型导流墩调整流动均匀度,将水流均匀导入进水池,再通过水泵吸水喇叭管下部的十字型消涡板去除水泵吸水喇叭管周边的附底涡,提高流速分布均匀度,经计算喇叭管底面、水泵进口断面流速分布均匀度分别提高了7.8%、10.6%。实际测试表明,组合式导流墩将水泵最大压力脉动降低17.1%,将水泵振动由D区降低到C区,达到水泵技术标准规定的振动要求,保证了泵站的安全稳定运行。该研究对大型泵站建设提供了参考。

氢钟钟罩及真空机组的改进设计

本文介绍了氢钟钛合金钟罩的设计制作以及机械泵─分子泵前级真空机组的改进设计．由于钛是一种崭新的工程金属，用钛合金制作的真空钟罩由于采用了较正确的工艺手段，具有强度高、重量轻、在真空中放气率低、无磁、外表美观和经济实惠等优点．而前级真空机组，由于采用了不锈钢波纹管及卡箍结构，无粗大的真空橡皮管，也改善了氢钟的真空条件．钛合金钟罩及改进型前级真空机组的应用对氢钟钛离子泵的启动及系统真空度的提高起了一定的作用．

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。

采用温差法对800MW机组汽动给水泵组效率测定及计算分析

首先叙述了俄制800MW机组汽动给水泵组主要设计技术指标和现状,详细介绍了采用热力学温差法计算泵组效率的原理及方法。经修正计算得出:小汽轮机相对内效率为70.78%,比设计值低10.22%;汽耗率为5.41kg/(kW.h),比设计值高1.03kg/(kW.h)。给水泵组效率为75.4%,比设计值低5.6%;总扬程为3 245.7m,比设计值低479.2m。通过诊断分析,指出了汽动给水泵出力不足和效率低的原因,为以后经济运行及改进提出建议。

侧向进水泵站流态模拟及改善研究

为解决侧向进水泵站前池和进水池内部大范围漩涡问题,以某一具体泵站为工程基础,基于三维不可压缩流体的雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用ANSYS CFX软件对前池和进水池进行数值计算,采用定性方法分析了前池和进水池所选横断面流态,采用定量方法分析了进水池内部所选纵断面特征线上轴向速度均匀度。通过数值计算流线图发现:对于原始方案,水流以斜交形式进入进水池,侧向进水泵站2#至5#进水池右侧边壁处存在大范围回流区域;为改善原侧向泵站进水结构的不良流态,通过多方案整流措施的数值计算,相比于原方案,采用导流墙和立柱相结合的整流措施,前池及进水池内大范围回流区域消失,整流后进水池纵断面特征线上的轴向速度均匀度总平均提高18.15%,最大提高至27.82%。研究成果为改善侧向进水泵站流态提供了参考。

侧边机组故障对泵站前池流态的影响

为研究侧边机组故障对泵站前池流态的影响,本文建立了某泵站引渠、前池、进水池与吸入管三维数值模型,并基于VOF模型开展了数值计算。然后,根据计算结果分析了不同侧边机组故障情况对前池和引渠内流态的影响。最后,引入了流速分布均匀度作为量化指标,阐述了不同侧边机组故障情况对中间机组的吸入管进口流速分布的影响规律。结果表明:侧边单台机组故障时,前池内部流速分布相对无故障变化较小,但故障机组吸水池内产生大尺度漩涡,进而导致前池出口断面流速畸变,发生流速掺混现象;侧边机组全部故障时,前池内部产生大尺度涡系,造成前池出口断面流速严重掺混现象,且范围更大,并显著影响中间机组吸入管进口流态,造成进口流速不均匀分布,进而对中间机组运行产生不利影响。

秦淮新河泵站前池流态改善措施研究

采用CFD数值模拟方法,以秦淮新河泵站为研究对象,开展泵站前池流态分析及改善措施的数值模拟研究。结果表明在超低水位工况下,前池导流墩附近存在大面积的回流区影响边机组的进水条件,导致导流墙边机组的流速均匀度和加权平均角远低于其他机组。增设圆形通水孔和“Y”形导流墩均可改善前池内的流态,消除导流墙附近的不良流态,提高边机组的流速均匀度及加权平均角,研究成果可为同类泵站优化改造提供参考。

超级马氏体不锈钢X3CrNiMo13-4泵轴开裂原因分析

通过宏观检查、拉伸性能试验、硬度试验、金相检验和扫描电镜分析等实验,对超级马氏体不锈钢X3CrNiMo13-4前置给水泵轴发生开裂进行原因分析,试验研究结果表明,机械密封O型圈失效导致泵轴表面发生点腐蚀,进而在交变载荷作用下,裂纹在表面腐蚀坑处萌生并扩展,进而发生疲劳开裂。