拍门水头损失对泵装置效率的影响

拍门水头损失对泵装置效率的影响朱红耕，罗建勤（江苏省扬州大学农学院２２５００１）（江苏省扬州郊区农工委２２５００２）拍门断流方式结构简单，管理方便，在我国大、中、小型泵站中已经得到了广泛的应用。在拍门的设计和运行中，除了要考虑停机时拍门在关闭的瞬间，...     

轴流泵出水拍门安装助开配重锤

为了使拍门在水泵正常运行中开启到接近90°,使水头损失减到最小的限度,设计了通过支架、滑轮、配重锤帮助拍门开启接近90°的一套装置。如下图所示.利用这套装置在我县国营六营排灌站进行了节能试验。     

多孔出流管水流阻力及压强水头分布规律研究

对DN32×20T型三通管(多孔出流支管局部水头损失主要发生位置)进行了局部水头损失试验研究,结果表明光滑紊流区内主管至侧管流向局部水头损失系数1随雷诺数的增大而变化很小,随分流比的增大而增大;而主管至直管流向局部水头损失系数2随雷诺数的增大而减小,随分流比的增大先减小而后增大;并给出了局部水头损失系数1与2的经验公式。与实测值对比得出:提出的沿支管方向毛管进口压强水头经验计算公式具有较高的计算精度;最后,利用本文提出的局部水头损失系数经验公式分析了等距、等流量多孔出流支管局部水头损失与沿程水头损失的比值hj/hf的变化规律,并给出了扩大系数K的经验公式。     

泵装置拍门阻力损失数值模拟与试验

采用数值模拟与模型试验相结合的方法对模型泵装置出口拍门的阻力损失进行研究.通过模型试验获得了出口拍门在不同开启角度时的阻力损失值,归纳了拍门阻力损失随流量变化的规律.结果表明:拍门阻力损失受导叶出口环量的影响,阻力损失与流量的平方不呈正比,在相同流量时,泵装置效率下降值与拍门开度亦非正相关.应用CFD软件对泵装置设计工况时拍门开启角度25°及无拍门时出水流态进行数值计算,分析了有、无拍门的出流流态,依据数值模拟结果预测了拍门阻力损失,在设计工况时的数值预测值与试验结果吻合较好.     

内镶贴片式滴灌带局部水头损失试验研究

通过试验研究了标准管径16 mm的5种内镶贴片式滴灌带的局部水头损失,分析了滴灌带局部水头损失占沿程水头损失的比值hjt/hf和局部水头损失系数α的变化规律.结果表明:相同工作压力下,滴灌带当量直径随壁厚的增大而减小,造成沿程水头损失和局部水头损失的增大,局部水头损失与壁厚、滴头断面面积和雷诺数有关.随着雷诺数的增大,滴灌带局部水头损失占沿程水头损失的比值hjt/hf减小,最小值可达到0. 67,但仍超过中国制定的微灌工程技术规范设计标准(0. 1~0. 2).通过对试验数据进行多元回归分析,提出了滴灌带局部水头损失系数与过水断面收缩比和雷诺数的关系式,相关系数为0. 96.     

不同形状阻抗孔口的阻抗系数研究

结合云南漫湾水电站，利用最新的CFD（Computational Fluid Dynamics）技术分析了阻抗式调压室阻抗孔口的形式对阻抗系数的影响。计算结果表明阻抗损失系数不是常数，它随着分（汇）流比的变化而变化，当分（汇）流比增加时，通过孔口的流量增加相应的水头损失的值也增加。在各流态下3种阻抗孔的阻抗系数与分流比的二次曲线图几乎重合在一起，这说明了阻抗孔口的形式对相应阻抗系数大小的影响不大。分流情况下的水头损失比汇流情况下的水头损失要大。     

滴头插入对滴灌毛管水头损失影响试验研究

为了提高滴灌毛管水力设计精度,通过试验研究了因滴头插入引起的毛管局部水头损失,根据试验现象分析了毛管局部水头损失占沿程水头损失比例hj/hf、毛管局部水头损失系数ξ,与滴头类型、滴头间距以及雷诺数之间的关系.结果表明:对于不同的滴头和滴头间距,毛管局部水头损失占沿程水头损失比例hj/hf差别较大.在相同间距下,迷宫流道滴头插入导致的hj/hf要大于压力补偿式滴头;对于同一类型滴头,滴头间距越小,局部水头损失越明显,hj/hf越大,且均大于微灌工程技术规范规定;若按规范取沿程水头损失的0.1～0.2计算局部水头损失,将导致滴灌工程设计中水头损失计算偏小.不同类型的滴头,毛管局部水头损失系数差异较大,其中迷宫流道滴头ξ基本在0.6以上,而压力补偿式滴头ξ为0.3～0.5,且ξ随滴头间距减小而增大、随雷诺数增大而减小,雷诺数越大,ξ变化越趋于平稳.通过对试验数据进行回归与统计分析,提出了毛管局部水头损失系数计算公式,相关系数R2为0.953.     

中小型泵站空箱式钢拍门及应用

一、前言开展泵站节能技术改造,对提高泵站装置效率是显著的。我市现有泵站2719座、4758台机组,装机容量12.9万kW,这些泵站大都属于中小型泵站,普遍采用铸铁拍门断流。实际使用过程中普遍存在铸铁拍门开启角度小(一般为20°～40°)、阻力损失大的问题。因此,采用一种开启角度大、阻力损失小的新型拍门,对省水节能将会有明显的效果。拍门的阻力损失主要与拍门的开启角度有关。开启角度越大,拍门的阻力损失就越小(见下表)。从表中可以看出,当拍门的开启角达到60°时,拍门的阻力损失已经很小。所以,为了减小拍门的阻力损失,必须加大拍门的     

管道水力计算中多口系数的探讨

作者认为现有多口系数的公式只能用于计算管道全长上的沿程水头损失或管道最后一段上的沿程水头损失,而不能用来计算其他任何一段的水头损失.因此提出了列表法公式     

卧式轴流泵的出水建筑物

在华北低洼易涝易早地区以排为主、排灌结合的排灌站中,大多数采用低扬程卧式轴流(或卧式混流泵)及滑环式电动机。对于叶轮高于进水池水位的抽水装置,为了减少水头损失,一般都不安装底阀,出水管路较短,出口安装拍门,起动前用液环式真空泵抽真空充水。由于停机时拍门与门座的撞击,拍门止水橡皮易受到损坏或变形,以致封闭不严,故抽真空时需要有出水池(或压力水箱)有水淹没拍门,起到水封作用,才能达到抽真空充水和起动机组的要求。而以往有些安装卧式轴流泵以排为主的排灌两用站,在设计时忽略了这个问题,设计的出水池(或压力水箱)与泄水渠底部高程相同(没有陡坎)。这种形式的出水建筑物,在排涝     

泵站双节式拍门合理开启角度分析

为探究双节式拍门的合理开启角度,以江西鹅湖泵站双节式拍门为研究对象,分析在不同流量工况下,不同开启角度的拍门水力损失以及门后水流流态,得出一个较优的双节式拍门开启角度范围．结果表明:在双节式拍门上节门开度达到约46.00°．下节门开度达到约64.00°时,水力损失较小且其大小几乎不随流量增加发生变化,因拍门水力损失导致的效率下降值已减小至3%左右,而且随着开启角度增大,拍门对泵装置性能以及整体工程运行产生的影响在逐渐减弱．经过分析得出,鹅湖泵站双节式拍门上节门的较优开度约为46.00°～53.00°,下节门的较优开度约为64.00°～70.00°,这与该泵站双节式拍门在运行工况下的开启角度吻合,结果可为双节式拍门在泵站的应用提供借鉴．从多角度分析对比得出的双节式拍门合理开启角度的研究方法具有较高的可行性,值得在其他类型拍门合理开启角度研究中推广应用．     

长距离有压输水工程整体模型试验管道沿程水头损失替代研究

长距离有压输水工程一般通过设置阻力环的水头损失替代法进行整体模型试验研究。依托深圳市北坑水库输水隧洞工程,对不同雷诺数、环数和布置方式下阻力环的水头损失替代效果及其变化规律进行数值模拟研究发现：当雷诺数Re>0.32×105后,几乎不会造成阻力环局部水头损失系数与阻力环后旋涡区长度变化;孔径比d/D减小或距径比L/D增大会增强阻力环的水头损失替代效果;当d/D=0.8,L/D=0.5,环数n>2时,阻力环平均局部水头损失系数Kd随环数n增加而减小,当环数n>20后Kd不再随环数变化。在此基础上推导出环数影响系数ε随环数n的变化规律及其拟合曲线,以及阻力替代段总局部水头损失和替代管道长度计算公式。通过分析环数对漩涡区长度的影响,阻力替代段后需设置不小于2.5D的过渡段才能保证水流流态恢复至未替代状态。     

计算喷灌管道沿程水头损失的多口系数问题

12问:一、多口系数的意义是什么? 二、计算塑料喷灌管道的沿程水头损失,如采用谢维列夫公式: i=0.000685 U~(1.774)/d~(1.226),多口系数应如何计算? 三、《管渠水力计算表》(中国建筑工业出版社,1973年),采用谢维列夫公式,计算钢管、铸铁管和石棉水泥管的沿程水头损失,相应的多口系数应怎样计算? 答:计算喷灌(或滴灌)管道沿程水头损失的多口系数,本刊1978年第四期王金如文章,和1981年第二期瞿树东文章,值得参阅。现具体答复如下。一、多口系数的意义和计算,可作如下说明。     

灌溉支管的多口修正系数

灌溉支管注1的沿程水头损失可表达为总流量、管径长度注2都相同的但无沿程出流的另一根相关供水管的沿程水头损失乘一个小于一的系数。克里斯琴森于1942年首先采用此系数,并称它为多口系数F。目前通行的多口系数F对支管上的喷头总数有很密切的关系。若令相关供水管长度延伸到灌溉地块的边界,就可对多口系数F进行修正。这样的相关供水管,称为修正的相关供水管。当多口系数F根据这种修正的相关供水管或修正的多口系数来计算时,如喷头数多于五、修正的多口系数Fm的数值实际上为一常数。采用修正多口系数Fm,将使实际中支管沿程水头损失的计算工作简化。本文提出了牵引式拖管系统和时针式喷灌系统支管的修正多口系数Fm。     

滴灌管水头损失影响因素试验研究

滴灌管的水力性能直接影响到灌水均匀度,是滴灌系统设计和运行过程中的重要指标。通过室内测压试验,研究了滴灌管管长、滴头间距、首部压力以及滴头接入等因素对滴灌管局部水头损失系数和沿程压力分布的影响。结果表明,滴灌管总水头损失随管长的增大、滴头间距的减小而增大,首部压力增大在使得损失增大的同时也使得管路沿线压力分布更为均匀。通过分析每种工况下的水头损失构成,得出局部损失系数ζ在0.137~0.767之间变化,表明有些情况下局部损失在总损失中占有不可忽略的比重。局部损失系数随入口雷诺数的变化不明显,但与滴头间距s和滴头所在位置处过水断面的收缩比ε呈明显的负相关关系,通过回归得到了以ε和s表示的ζ的经验公式,决定系数R2为0.915,并结合经验能坡曲线给出了确定滴灌管沿程任意位置压力大小的方法,计算与试验实测结果拟合效果较好。     

简化计算均匀坡毛管水头损失

节水灌溉工程设计是推广节水灌溉技术的关键环节,毛管的水头损失计算是滴灌工程设计与运行的重要技术参数之一。目前的设计手册无直接推求毛管水头损失的计算公式,传统方法需要计算多口系数、按经验给定局部损失扩大系数等,计算过程复杂,且对经验性要求较高。通过对毛管整个管段进行微分,并采用数学变换,逐步优化拟合原理,得到均匀坡毛管水头损失的直接计算公式,该式不需给定孔口扩大系数、推求多口系数,而且适用范围广泛,精度评价满足工程需求,且物理概念清晰明确。实例工程应用及误差分析表明:在实例工程中误差仅为0.57%,在工程应用范围内误差集中分布在1%内,为滴灌工程设计手册的编制和设计人员提供有益的参考。     

T形三通管计算模型对尾水进口压力和调压室涌浪的影响

针对含尾水调压室的抽水蓄能电站,以特征线法和瞬变流理论为理论基础,在考虑尾水调压室长连接管水体惯性作用及管壁弹性的基础上,在T形三通管节点处分别建立了基于恒定局部水头损失系数、Gardel公式、试验资料的3种计算模型.结合工程实例,应用T形三通管节点处的3种计算模型对水电站的过渡过程进行了数值模拟;采用Gardel公式和试验资料,计算了过渡过程中不同时刻点的局部水头损失系数,研究了不同计算模型对尾水进口压力水头和涌浪水位的影响.结果表明:基于恒定局部水头损失系数的计算模型其阻抗作用最小,对应的尾水进口最小压力和最高涌浪最大;基于试验资料的计算模型其阻抗作用最大,对应的尾水进口最小压力和最高涌浪最小;基于Gardel公式的计算模型次之.     

泵站出水池整流措施数值分析

为了改善泵站出水池内的不良水流流态,基于CFD软件,采用RNG模型和VOF方法对原设计方案及4种修改方案的出水池水流进行全流场数值模拟,得到泵站出水池内部的水流流态、流速、水位、水头损失及水头损失系数.计算结果表明,原方案出水池内流态紊乱,隧洞进水条件差,水流偏斜较为明显;纵向水面差为0.33～0.48 m,水头损失和...     

射流三通组合的水力性能试验研究

【目的】探究支管射流三通与毛管射流三通组合下灌水系统的水力性能。【方法】根据3种支管射流三通进口压力水头(10、12、14 m)和3种滴灌带单侧铺设长度(60、70、80 m)设置9组试验,建立了射流三通水头振幅、脉冲频率、进口流量与水头损失的非线性拟合关系式,并分析了不同射流三通组合对灌水系统灌水均匀度的影响。【结果】水头振幅与水头损失、脉冲频率与水头损失均呈对数函数关系,流量与水头损失呈线性函数关系,且相对误差均小于1%;当支管毛管均采用射流三通时,灌水系统的灌水均匀系数提高了0.43%～0.92%,流量偏差率降低了5.32%～6.68%。【结论】可选择能够提高灌水均匀度的支管射流三通与毛管射流三通的最佳组合,并精确地预测3个模型下灌水系统水头损失的变化规律。     

喷灌管道多口系数的实测成果分析

喷灌管道的沿程水头损失,乃是喷灌系统水力学中值得探讨的问题之一。计算喷灌管道沿程水头损失的多口系数F的数值,取决于管道上孔口的数目,随着孔口数目的增加,F相应减小。一般计算的通用公式为: