水泵进水设计模型试验方法

模型试验是国际上普遍采用的检验和改进泵站进水设计的主要方法,而试验标准则是水泵进水设计模型试验的重要依据;目前我国尚未有关于泵站进水设计模型试验的试验标准。本文简要讨论了水泵进水设计的整体概念,并根据美国国家标准《水泵进水设计》(ANSI／HI9．8-1998),介绍了水泵进水设计模型试验的目的、主要内容、试验准则、测试方法、试验方案和试验结果评价等主要内容。     

液下泵内部非定常流动及噪声特性

为研究液下泵内部流动的非定常特性及噪声规律,通过采用计算流体动力学软件ANSYS CFX15.0与LMS Virtual.lab声学仿真软件相结合的一种间接混合计算方法,对液下泵内部流场及其声场进行求解.在该计算方法中,对流场进行求解得到监测点的非定常压力脉动,从而获得非稳态的压力脉动频域特性规律;基于声学边界元法,对液下泵蜗壳偶极子内场噪声和叶片偶极子内场噪声进行求解,获得了边界元表面的声压级分布以及典型场点的声压频率曲线.计算结果表明:叶片扫掠过程中与蜗壳隔舌的相互作用产生较大的压力脉动,隔舌附近的噪声是流动噪声的主要噪声源;声压级在叶片通过频率及其谐频时达到极大值,随频率的增大,声压级极大值都呈现衰减状态.研究结果可为液下泵的后续降噪分析提供一定的理论基础.     

进水池表面吸气涡数值模拟与试验

为了有效地消除表面吸气涡,对进水池内流场进行了数值计算,模拟了表面涡吸气的动态过程;建立了试验模型,验证CFD方法的可靠性;并提出了圆形盖板消涡装置,探求其有效性;采用了螺旋度密度分析法,揭示了表面涡的吸气及其抑制机理。结果显示:采用的CFD方法可以较好地预测表面吸气涡的动态过程;吸气准备阶段,自由水面出现凹陷,喇叭管进口附近形成螺旋度密度管;随着气体从自由水面进入水体,自由水面下方形成另一螺旋度密度管;当连续气柱形成时,两个螺旋度密度管相互连通,形成气体通道;通过在自由水面和喇叭管进口之间放置一定尺寸的圆形盖板装置,可以消除表面吸气涡。     

轴流泵喇叭管的优化水力设计

将喇叭管和开散式进水池内的流场视为一个整体,采用文献[3]介绍的直接求解雷诺平均N-S方程和标准K-ε紊流模型方程组的方法,模拟了进水池和喇叭管内的流动,并在此基础上对喇叭管的形状进行了水力优化计算。     

地下室排水系统的设计研究

随着城市建设的发展,地下空间得到了更多的开发和利用。由于各种设计手册和教科书中对关于“地下室排水系统设计”的篇幅较少。为此根据多年的设计经验,总结了不同情况下地下室排水系统设计方法,并对设计中易出现的问题提出了注意事项。     

水泵进水池模型试验新方法研究

针对我国目前水泵进水池模型试验相似准则不明确，忽视观测水泵进口流态和吸水管内涡流强度等缺陷，提出了水泵进水池模型试验研究的新方法。开敞式水泵进水池模型试验按弗劳德数相似准则模拟。不带泵进行试验，模型比尺的选取应保证一定的进水池宽度、水深和吸水管直径，从而提高试验结果的可靠性。模型试验应重点检查进水池中是否出现有害的水面涡和水下涡，控制水泵进口时均流速波动范围和吸水管内涡流强度的大小。     

封闭式水泵吸水池内部流动的PIV量测

水泵吸水池内部的流动状态非常复杂，特别是在吸入管的周围，分布十分复杂的漩涡，这些漩涡的存在对整个系统的流动状态会产生众多的影响，有可能使泵站的性能恶化。为了研究吸水池内的流动状态，用PIV量测技术对吸入管附近的流场进行量测，并对测量结果进行分析，进而得到测量面上的湍流特征。     

开敞式进水池节能技术改造方案的比较

在文献「１－３」的基础上,对设置导流锥,用肘形或簸箕形进水流道取代开敞式进水池以及更换水泵喇叭管等开敞式进水池的节能技术改造方法分析进行了优化水力计算,并根据进水流道水力优化目标函数这个统一的尺度对它们进行了比较,以为确定最合理扣、小型轴流泵站乾水池节能技术改造方案提供依据。     

Design of subsurface drainage disposal structures: assessment of storage capacity

Storage capacity-discharge relationships have been derived. These relationships can be used to predict the maximum storage capacity for the storage structures in subsurface drainage systems. Practical applications have been dealt with using field data representing situations in Indo-Gangetic Plains of India. Though the relationships can be useful for designing either a sump or an evaporation pond, it is inferred that the relationships developed are most effective in calculating the storage capacity of an evaporation pond. Conversely, with some trial and error, the relationships can also be used to calculate the area which can be commanded by an evaporation pond of a given capacity.     

基于CFD的泵站开敞式进水池后壁形状的优化设计

基于CFD手段,采用雷诺时均N-S方程和表示自由水面的VOF模型,并以RNG k-ε双方程紊流模型封闭方程组,首先模拟了泵站开敞式常规进水池的水流流动,针对进水池后壁流线被压缩和进水池后壁两边角出现水流旋涡的现象,提出了对后壁体型的一种改善措施,从而有利于水流条件的改善,提高了水泵的工作效率.研究结果可为相关设计和实践应用提供参考.