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泵站前池流态的数值模拟 总被引:3,自引:0,他引:3
应用水平方向上是正交贴体坐标系、垂直方向上是笛卡尔坐标系的混合数值网络系统和三维紊流数值模拟的方法,模拟了泵站前池水流流态。计算结果表明,对具有复杂几何边界的泵站前池水流,特别是前池中设置几何尺寸相对较小的底坎、导致墩等情况,方法非常适合,可以较好地模拟出局部区域复杂的水流流态,生成网络的计算工作量小,能非常方便地进行了不同整流方案的计算比较,实用性强。 相似文献
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泵站正向进水前池底坎整流机理数值模拟 总被引:5,自引:0,他引:5
为研究正向进水前池存在的不良流态,基于N-S方程和Realizable k-ε紊流模型,采用SIMPLE算法,数值模拟了正向进水前池中无任何措施和增设底坎整流措施的流态.CFD计算结果表明:原方案的前池两侧出现了大面积的回流区,泵站两侧机组进水条件差,水流偏斜较为明显;加底坎,且当底坎离进水池较远时,整流效果并不明显,前池内仍有大面积的回流产生,偏流依然严重;当底坎离进水池较近时,坎后旋涡直接影响到进水池的流态;通过CFD优化,底坎设在离进水池入口(7~10)D处,能明显改善前池的流态,水流能较均匀地流入各台机组;随着底坎坎高的增大,底层回流区会逐渐变小,较大回流区发生的位置也由坎后变为坎前,坎高的取值约为0.3H'时,前池内流态较好;底坎的顶宽尺寸对前池流态的影响较小.CFD计算结果与试验结果基本吻合,研究成果对正向扩散前池流态改善有借鉴价值和实际意义. 相似文献
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基于流体体积模型的泵站前池流态及组合式整流方案 总被引:3,自引:0,他引:3
为了分析某大型泵站前池水流流态,基于计算流体动力学方法,采用流体体积(VOF)模型,建立了该泵站前池的三维计算模型,进行了网格无关性验证,模拟了设计工况下前池的水流流态,发现前池两侧存在回流现象.对产生该不良流态的原因进行了分析,在此基础上,分别计算了单独布置立柱、单独布置底坎和立柱底坎联合布置方案下的水流流态,比较了不同方案的优劣并找到了设置整流措施后水流流动的规律,结果表明立柱底坎组合布置方案的整流效果优于单一措施的,水流分布更均匀.同时,计算了立柱与底坎不同间距的组合式整流方案,对比分析了不同方案下的整流流态及流速分布均匀度.对于两侧存在大尺度回流的正向前池,在立柱与出水管距离的80%处布置底坎,可使前池流速分布较为均匀.研究结果可为类似前池设置水力优化措施提供参考. 相似文献
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泵站前池与进水池整流数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
针对田山一级泵站采用闸门控制前池与进水池水位形成了闸下射流的引水特点,提出了改善前池与进水池水流流态的整流工程措施.采用雷诺时均N-S方程,结合标准k-ε湍流模型,对整流前后的前池与进水池水流流态进行了数值模拟,计算中不考虑泥沙对水流运动的影响.结果表明,采用非连续底坎、非连续挑流坎与压水板等3种整流措施相结合的方式后,前池与进水池的闸底射流长度明显变短,表面回流基本消失,断面流速分布趋于均匀,且前池与进水池底部及水泵进口附近的流速明显减小.现场试验也表明,在实施整流措施后,在两种运行工况下,泵站装置效率分别提高了1.82%和5.96%,机组振动幅度分别下降了21和52μm,且池内泥沙淤积基本消除. 相似文献
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立柱对大型泵站前池和进水池流态影响的数值分析 总被引:2,自引:0,他引:2
为了研究泵站工程前池内部流态对水泵机组的效率及水力稳定性的影响.以某大型泵站为研究对象,基于3种不同增设立柱方案对前池进行整流.研究结果表明:增设立柱对前池流态有较好的改善作用,并降低了吸水喇叭管进口及水泵进口处的涡量强度,有利于提高机组水力稳定性.在保证流动损失几乎不变的情况下,等间距单排方案、等间距双排方案与非等间距双排方案的流速分布均匀度分别提高了3.13%,3.91%和4.95%,平均偏流角分别减小了1.45%,2.11%和2.66%.非等间距双排方案计算的叶轮进口压力脉动强度较等间距单排方案显著降低,其脉动系数峰值由0.016减小为0.006.对比结果显示,非等间距双排方案在前池整流中有较大优势.因此在前池中增设非等间距双排立柱可使前池流速分布较为均匀.研究结果可为类似前池设置水力优化措施提供参考. 相似文献
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焦建廷 《中国农村水利水电》2007,(8):123-125
泵站前池和进水池内的流动状况对水泵进口流态及机组的运行状况有很大的影响。利用标准紊流模型对灰埠泵站在设计流量下运行时,前池和进水池内的流动进行了三维数值模拟分析。结果表明,计算区域内整体流动对称。在前池末端和进水池入口的两侧有一对旋涡,但旋涡强度不大,对水泵进口流态影响较小。速度矢量和压力分布显示,中间4台大机组喇叭管入口附近存在不同程度的小漩涡,流动有一定不对称性,而两侧小机组喇叭管入口流速在周向上基本分布均匀。总体来说,各机组进水条件较好,但两侧小机组进水条件较优。 相似文献
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基于N-S方程和标准的k-ε紊流模型,采用交错网格系统,对联合运行泵站前池的各种复杂流态进行了数值模拟,优化了前池布置形式,并对工程措施的改善流场进行了计算。计算和模型试验均表明采用整流措施的优化方案是切实可行的。研究成果可应用与类似泵站兴建与改造,具有较好的推广应用价值。 相似文献
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泵站出水流道三维不可压缩湍流流场数值模拟 总被引:8,自引:2,他引:8
泵站出水流道的设计是整个泵站设计的重要组成部分。为了优化泵站出水流道的水力设计,对其三维正命题的求解采用了雷诺平均N—5方程,并以标准k—ε湍流模型使方程组闭合。在以压强连接的隐式修正法(SIMPLE—C)算法建立的压力速度校正方程上,求解流道内三维不可压缩湍流流场,揭示泵站出水流道内部的流动形态,进一步对数值模拟的结果分析,由此找出水力设计过程中存在的问题并提出相应的改进方法。 相似文献
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大型泵站钟形进水流道三维紊流数 总被引:2,自引:0,他引:2
结合无锡市城市防洪工程中的仙蠡桥泵站钟形进水流道,采用雷诺平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,运用SIMPLEC算法,对几种不同流量工况下的流道内流动进行了数值模拟,揭示了钟形进水流道内流场特征断面的速度分布及水力损失规律。研究结果表明:此进水流道在流量变化很大的情况下,能保持稳定的流态,从而较好地适应各种运行条件。此外,此流道的出水存在一定程度的偏流现象,可作进一步的水力优化。 相似文献