基于CFD的低扬程泵装置变速特性及相似性

根据南水北调工程中低扬程泵站采用变频调速进行工况调节的运行要求,应用相似准则分别分析了泵和泵装置在不同转速下能量特性的关系,指出不同转速下泵的流量扬程关系特性符合相似律,但由于进、出水流道中的流动受到水泵流动的影响,泵装置的流量扬程关系在不同转速下不完全符合相似律。采用计算流体动力学方法分析了典型灯泡贯流泵装置在3种不同转速下出水流道的流场分布,发现随着转速差距的加大,同一截面上的速度分布甚至出现相反的分布规律,进一步证明了不同转速下的泵装置特性不完全符合相似律,因此变速工况下的低扬程泵装置特性不能采用传统的相似律预测.     

大型泵站系统性能参数的换算方法

根据水力学原理,对大型泵站系统中泵体损失和流道损失进行了分析,指出只有与雷诺数（Ｒｅ）有关的损失在效率换算中存在比尺效应,并给出了泵站系统性能参数换算公式,不同型式泵及系统中换算系数的选取方法,与泵站实测的数据进行了对比,表明换算公式具有一定的精度和实用性。     

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.     

江都站不同型号机组变速优化运行效果分析

以江都站不同型号机组、不同日平均扬程、不同运行负荷组合生成45种方案,并对每一种方案以单机组提水耗电费用最小为目标,采用动态规划法,分别按考虑分时电价与不考虑分时电价进行变速优化计算,同时进行考虑分时电价的常规运行计算,最后以单位提水费用作为分析指标,对不同型号机组变速优化运行效果进行比较分析,其结论为考虑分时电价、长江潮位影响等因素的站群优化理论研究提供决策依据,同时为大中型泵站改造与经济运行提供参考。     

不同型式贯流泵装置结构特点与水力特性分析

在保持水泵模型不变的情况下,选择3座典型的已建贯流泵站的进出水流道设计,组成3种不同型式的贯流泵装置,用数值分析方法研究了装置的水力特性。结果表明,贯流泵装置的水力特性与进出水流道型线设计密切相关,所研究的3种贯流泵装置最优效率点差值达10.48%。出水流道的水力损失是影响水泵装置效率的关键因素,应针对不同型式贯流泵装置结构特点,开展出水流道的水力设计优化。     

新型竖井贯流泵装置研发与数值分析

在分析不同贯流泵装置的结构特征和常用断流方式技术特点的基础上,针对城市防洪泵站扬程低、年运行时间较短、安全可靠性要求高的特点,设计了一种竖井进水、虹吸出水和真空破坏阀断流的新型竖井贯流泵装置.以盐城市某泵站工程为例,运用计算流体动力学方法,利用RNG k-ε湍流模型闭合雷诺时均N-S动量方程组,以适应具有较大曲率的虹吸式出水流道内部流动,采用多重参考坐标系方法（MRF）处理叶片动静耦合,采用SIMPLEC算法实现压力与速度的耦合求解,对该新型竖井贯流泵装置的模型进行了数值分析和性能预测.计算结果表明：经初步优化设计的新型贯流泵装置模型,内部流态平顺,在设计扬程为1.15 m、流量为0.326 m3/s的工况下,装置效率达56.0%;在最高扬程为1.95 m、流量为0.296 m3/s的工况下,装置效率达到68.8%.     

轴流式叶片泵初生空化特性的研究

水体初生空化临界压强Ｐｃ与水体中空气含量有关，在封闭式试验台上，由于减压试验时水体中空气含量减少，所以Ｐｃ＜Ｐｖ。本文根据相似理论分析了保证轴流式叶片泵原模型初生空化相似时ＮＰＳＨ值计算公式，在试验台上对ｎｓ＝８５０斜轴泵模型进行了初生空化特性试验，测得常温下Ｐｃ≈－１１ｋＰａ。并对试验叶轮翼型进行了压强分布计算，其结果表明，翼型Ⅲ区空化初生时影响叶轮的外特性，在小冲角范围内，用效率变化２％确定ＮＰＳＨ值是准确的。     

渠道自动控制技术与发展趋势

对灌区自动化系统中灌溉渠道的自动控制技术进行了综述，对其控制类型进行归纳、分析和总结，按照控制变量、控制逻辑和设计技术三个方面进行研究，指出了不同控制类型的优点和缺点，预测了渠道自动控制技术的发展趋势是以下游控制为主、前馈与反馈结合、利用现代控制理论（人工神经网络、模糊控制、系统识别理论及遗传算法等）与计算机非恒定流模拟技术溶为一体的综合控制系统，使之能够适应多闸门复杂渠系的多目标、多用途的灌区自动化工程。     

大型泵站的泵型选择

大型泵站的泵型选择,是泵站设计的一个关键性问题。以往,主要根据已建同类泵站的机型类比选择主泵泵型,技术、经济上欠合理。作者根据设计经验,提出了大型低扬程泵站泵型选择的设计方法。这种方法以比转数和模型通用特性曲线为依据,不仅比较实用,而且可以获得较大的经济效益。     

变频调速灯泡贯流泵站停机过渡过程研究

变频调速的灯泡贯流泵站借助于变频装置逐步降低机组转速,实现机组的安全平稳停机.分析了变频调速机组的正常停机特点,建立停机过程的水量平衡和力矩平衡动态方程.根据变频装置的特性设置转速的变化规律,通过数值模拟停机过程中主要水力参数的变化特征,寻求转速变化规律、起始时刻与闸门关闭时间之间的最佳匹配,为变频调速灯泡贯流泵站的安全稳定运行提出了不同停机规律的建议.