超声波流量计在大型泵站流量测试中的应用

简述了超声波流量计测量原理,结合江都三站现场测试,得出超声波流量计测量数据准确,可信度高,比较适合于低扬程大流量泵站现场测试。超声波流量计的成功应用,对掌握大型泵站机组性能以及泵站运行管理将起到积极推动作用。     

高扬程梯级泵站设计若干问题的探讨

结合工程实际,针对高扬程梯级泵站泵型选择、扬程匹配、流量平衡、调节机组的设置及水锤防护等普遍存在的问题进行了专题研究,分析了可能出现的问题,经过论证提出切实可行的工程措施,充分利用水泵扬程与流量的调节性能和进出水池有限的调节容量,达到各站流量扬程平衡的目的,以保证工程安全稳定的运行。     

低扬程泵站的节能技术改造

通过对聊城市具有代表性的康营电灌站及万丰渠机灌站的测试及改造，找出了低扬程泵站效率低、能源浪费严重的原因，总结了一套适用于低扬程泵节能技术改造的措施。可供参考。     

低扬程泵站的节能技术改造

低扬程泵站是平原地区灌溉、调水和补源的重要水利设施，量大面广。由于建站时受到种种因素的影响，较普遍的存在着耗高、效率低的问题。就低扬程泵站所存在的问题进行了分析研究，提出了管路、水泵和机泵配套方面的技术改造措施批在典型泵站的改造实施，效果显著。     

大型低扬程轴流泵的述评

为解决中山市低扬程排泄涝问题，并为类似泵站设计提供参考，对适用低扬程工况的水力模型、装置形式、水泵结构形式等进行了分析和研究。     

提高大流量低扬程水泵汽蚀性能的途径

汽蚀是水泵中液体压力降低到汽化压力以下时产生的一种复杂的水力现象。随着汽蚀的发生和发展 ,造成水泵工作性能下降 ,对材料产生剥蚀 ,缩短水泵的使用寿命 ,影响泵的安全运行 ,也影响工程的投资和维修使用 ,因此提高泵的汽蚀性能 ,避免汽蚀现象的发生是一个十分重要的问题。许多文献对提高泵的汽蚀性能作了很多分析论证。笔者在进行一台大流量(Ｑ =5 0 40ｍ3 /ｈ)、低扬程 (Ｈ =17.5ｍ)的双吸中开泵的改造中 ,就提高泵的汽蚀性能作了一点尝试。1　减薄叶片进口边的厚度衡量泵汽蚀性能的参数是泵的必需汽蚀余量 (ＮＰＳＨ) Ｒ。泵的必需汽…     

高扬程泵站的水泵选型

水泵选型是高扬程泵站设计中的重要环节，文中结合具体泵站的水泵选型，给出了在多种方案中选择最优方案的方法。     

低扬程泵站节能技术改造

归纳和分析了上海市郊区泵站耗能高的原因,研究和解决了低扬程泵站节能技术改造的技术难点,取得了显著的节能效果和经济效益。     

特低扬程大流量贯流泵站水泵选型

针对特低扬程大流量水泵的选型问题,以某设计净扬程仅0.32 m的贯流泵站为例,进行水泵性能预测.利用现有水力模型的泵段特性曲线及装置特性曲线进行相似换算,并对计算结果进行比较.通过进一步的数学推演,提出了采用水泵泵段特性参数推算泵装置效率指标的方法,并结合数值模拟及装置模型试验进行验证.结果表明,对于运行净扬程1 m以下竖井贯流泵装置,可利用现有南水北调的低扬程水力模型降低nD值进行选型计算.由于水泵流道水头损失占比较高,其最优工况效率与具有3 m左右扬程水泵相比低了约6%,故采用扬程差距较大的模型装置特性参数换算的偏差较大,采用模型泵泵段特性参数换算更准确.采用泵段效率和泵装置效率换算公式,对泵段曲线工况点及对应流道损失进行换算,可较为准确地预测装置效率曲线高效区扬程范围,可为特低扬程泵站设计提供参考.     

高扬程泵站的水泵选型

水泵选型是高扬程泵站设计中的重要环节,文中结合具体泵站的水泵选型,给出了在多种方案中选择最优方案的方法.     

大型灯泡式贯流泵CFD计算

大型灯泡式贯流泵在国内的研究与运用远远滞后于水轮机,导致国内低扬程泵站的选型一直突破不了传统的结构模式。为了研究解决国内低扬程泵结构选型问题,结合南水北调东线工程的蔺家坝泵站大型灯泡贯流泵,对适用低扬程工况的大型灯泡式贯流泵结构形式、流道水力损失、压力分布、流速分布进行了流体数值计算,并与模型试验作了比较。结果表明,流体数值计算的结果与试验数据非常接近,这为今后国内低扬程泵站设计选型提供了参考。     

大型泵站机组振动测试方法

江苏省皂河抽水站是我国最大的混流泵站,安全鉴定成果对其更新改造项目的内容和深度起着关键作用。以皂河抽水站为例,在全面调研分析基础上,对主机组的检测内容和项目作了分析。针对大型机组的特点,对机组现场振动、噪声检测采用了国际上先进的虚拟仪器进行测量,并采用先进的软件进行了频谱和小波分析。分析认为,可根据具体情况对泵站提前进行安全鉴定,而不限于投运25年以后;皂河站水泵机组在-8°的叶片角度下运行,相对比较稳定。     

大型泵站能量特性现场测试研究

为了直接获得大型泵站运行参数,对大型泵站能量性能进行了现场测试和分析.采用五孔探针和声学多普勒流速剖面仪（ADCP）测定水泵流量,根据泵站设置的仪表读取相关数据,计算得到泵装置扬程、电动机输入功率和泵装置效率;分析流量与效率测定的精度,检验原型与模型水泵效率和泵装置效率换算方法.试验泵站五孔探针测流断面选在水泵基坑以上、叶轮前的断面.结果表明：五孔探针法测定泵装置过流断面流速分布重复性好,能够反映断面实际轴向流速分布规律,流量和效率测试精度可以控制在2.0%以内,能够满足大型泵站现场测试的要求.泵装置扬程为1.73 m时,水泵流量与泵装置效率分别为11.837 8 m3/s,55.998%,达到了设计要求.由于尺寸效应,原型水泵和泵装置效率明显高于模型效率.采用相关公式,可以根据模型效率较为准确地预测原型水泵效率和泵装置效率.     

泵站漂浮物拦污栅拦截与过栅试验研究

泵站在进水前设置拦污栅拦截大体积漂浮物,避免因水泵缠堵造成流量减小、效率降低和电动机过载等现象.但为减小拦污水头损失和清污量,允许小体积漂浮物过栅通过水泵.拦污栅前单个漂浮物,一旦被拦污栅拦截,会导致后续小尺寸漂浮物被拦截概率增大.为掌握漂浮物拦污栅拦截与过栅特性,研究河道漂浮物特性,观测其运动状态,探究漂浮物过栅、拦截条件与规律.研究结果表明：漂浮物过栅概率与栅条间距、漂浮物大小、质地和水流流速等因素有关.漂浮物过栅概率随着物距比δ(漂浮物长度与栅条间距比值)的增大而减小,当物距比增大到某一临界值δ_c时,漂浮物过栅概率曲线趋向水平,即对于类型和大小一定的漂浮物,通过减小拦污栅栅条间距,可以降低过栅概率,但当δ=δ_c后,再增大物距比对提高漂浮物拦截概率作用不大,相反会增大拦污栅造价和水力损失.研究结果对拦污栅和清污机设计与运行管理有重要意义.     

Flowmaster在泵站过渡过程分析中的应用

讨论了利用Flowmaster进行泵站水力过渡过程计算的技术要点,给出了管道、泵组、阀门、空气阀等元件的建模过程,研究了Flowmaster所没有提供的隧洞、调压井等元件的建模方法.通过引入压力修正系数,实现了基于管道模型的隧洞建模.通过修改有限面积水库模型,并组合流入流出系数,实现了调压井建模.结合国内某泵站,采用上述模型进行了过渡过程计算,获得了各工况下管道和隧洞水压力变化情况.针对断电工况的倒流和启动工况的负压,探讨了泵后阀门关闭规律和空气阀布置方案,使倒流得以控制,负压得以消除.     

立式轴流泵等圆出水管内流场试验

采用五孔探针对轴流泵圆形出水室和出水管内流场进行详细测试,研究了后导叶出流环量、泵轴旋转诱导和出水弯管二次流对流态的影响,分析流场形成机理,揭示流动规律．结果表明：后导叶出流环量较大,旋转方向与叶轮相同,泵轴对附近水体有明显的诱导作用,泵轴附近环量明显增大,出水室和出水管内的环量沿流程逐渐衰减,但衰减速度渐慢,整个出水管内水流都具有一定的环量．出水管内为复杂的螺旋流,断面轴向流速和周向流速分布不均匀、不对称,轴向均匀流和对称流的常规假定与实际不符．研究成果对轴流泵装置的优化水力设计,提高泵装置效率有重大意义．     

轴流泵水力模型同台测试结果及选型分析

通过对天津同台测试结果进行分析总结，可为泵站设计中的水泵选型提供参考．根据叶轮主要几何尺寸和扬程流量性能曲线的斜率来划分轴流泵水力模型的扬程范围。能简化水力模型的比较方案．为了兼顾各种特征扬程工况下的运行效率和可靠性，在水力模型初选阶段提出了选型名义扬程的概念．针对选型名义扬程。采用等扬程和加大流量的方法，并参照南水北调东线泵站工程规划和初步设计成果进行水力模型的选择，能确保泵装置获得更高的加权平均效率、分析了模型泵装置安装精度、叶轮叶片厚度，以及叶轮叶片叶尖径向间隙对试验结果的影响，在分析试验数据可比性的基础上提出了方案比较时应注意的问题．随着水泵CAD和CFD技术的发展。不同泵站水泵水力模型应更多地考虑进行针对性设计．     

泵站变角变速组合优化运行算法

建立了泵站多机组叶片全调节与变频变速组合优化运行数学模型,提出了基于动态规划逐次逼近法的大系统分解-动态规划聚合求解方法.以泵站日提水耗电费用最小为目标、机组提水量为协调变量,将该模型分解为若干个单机组叶片全调节与变频变速组合日优化运行子模型.该子模型以机组叶片安放角及机组转速为决策变量、机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划逐次逼近法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量、泵站提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.以某泵站运行为例,在满负荷、80％负荷、60％负荷下,各日均扬程下泵站多机组叶片全调节与变频变速组合日优化运行较定角恒速运行平均单位提水费用分别节约5.80％,25.19％,32.20％.     

导流锥型式对低扬程泵站水力性能的影响

为了研究导流锥型式对低扬程泵站水力性能的影响,以新开河口泵站的低扬程轴流泵装置为例,设计了直线锥、双曲线锥、抛物线锥、圆弧锥和椭圆锥等5种导流锥型式,并采用CFD方法对轴流泵装置进行了全流道三维流场计算.研究发现,导流锥对泵站水力性能影响较大.5种型式导流锥均可消除进水池内附底涡.当采用直线锥、双曲线锥、抛物线锥和圆弧锥时,进水池均出现了1个侧壁涡和2个表面涡.而加设椭圆锥以后,池内只存在1个侧壁涡和1个表面涡,与未加导流锥相比减少了旋涡数量.不同导流锥对水力损失影响较大,采用椭圆锥所计算的水力损失最小,而其他导流锥方案的水力损失大于无导流锥方案.对出口流场均匀性进行比较,综合考虑轴向速度分布均匀度和速度加权平均角度等2个指标,椭圆锥的整流效果最好.最后对水泵装置效率进行分析,发现采用椭圆锥可显著提高水泵装置效率.     

泵站建筑物遗传模糊安全评价模型

为了更加准确地对泵站建筑物进行安全评价,利用标准遗传算法、层次分析法和模糊评价方法研究泵站建筑物的安全综合评价方法．首先采用从定性到定量的综合集成的方法,结合专家知识、检测数据和各种信息,分析得到安全评价值从而建立模糊综合评价矩阵;然后利用标准遗传算法、层次分析法建立的遗传层次分析法确定评价指标的权重向量;最后利用模糊综合评价模型进行模糊合成,得到泵站建筑物的安全评价结果．对临洪西泵站工程建筑物进行了安全综合评价,模糊综合评价结果向量S为(0313 6,0356 2,0247 1,0083 1),根据最大隶属度原则,Smax为0356 2对应第2个评语,则综合评价结果为基本安全,属于二类建筑物．结果表明:临洪西泵站工程建筑物总体上达到设计标准,满足安全运用的要求．评价结果与通常方法评价结果一致,说明遗传模糊安全评价模型的可行性．