泵站管道出口噴水原因分析及數(shù)值模擬.pdf

1、在高揚程、多臺機組并聯(lián)運行的泵站中，輸水管道系統(tǒng)在不進行輸水時長期處于停機狀態(tài)，管內(nèi)聚集了大量的空氣，形成截留氣團。當機組再次啟動進行輸水時，管內(nèi)的空氣不斷被壓縮，進而產(chǎn)生了巨大的壓力，推動水流由出水管口噴水造成事故。同時管道系統(tǒng)內(nèi)部的壓力驟然增大，極易導致管道局部爆裂，對于整個系統(tǒng)而言將會造成重大的隱患。
　　 本文綜述了氣液兩相流的基本理論以及研究現(xiàn)狀，運用機理建模的方法，基于歐拉-歐拉多相流模型，將氣液兩相流看作是連續(xù)介質

2、，在固定歐拉網(wǎng)格下采用VOF模型這一表面追蹤方法，以計算流體動力學軟件FLUENT6.3為平臺，忽略流動過程中氣、液兩相之間的互相溶解，在二維條件下建立了紅寺堡二泵站管道系統(tǒng)內(nèi)氣液兩相流的數(shù)學模型，并給定了相應的初始條件和邊界條件，創(chuàng)新性地將氣液兩相流理論應用于工程實例。通過對管道系統(tǒng)內(nèi)部的氣液兩相流動進行精細的數(shù)值模擬計算，分析其內(nèi)部流場變化情況及壓力分布，掌握管內(nèi)氣液兩相流動的真實流態(tài)及其變化過程，找到了該泵站空管開機時出水管口發(fā)生

3、噴水現(xiàn)象的主要原因;提出了在主機組開機前利用設置在泵房內(nèi)的變頻控制水泵機組向壓力管道補充一定量的水來解決這一技術難題，從而為管道系統(tǒng)的設計與防護提供了理論依據(jù)。
　　 通過對長距離有壓輸水管道系統(tǒng)內(nèi)氣液兩相瞬態(tài)流動進行數(shù)值模擬計算結果進行分析發(fā)現(xiàn):管道系統(tǒng)內(nèi)部在充水過程中存在著泡狀流、塞狀流、分層流、波狀流和彈狀流這六種流動型式;管內(nèi)液相體積分數(shù)經(jīng)歷了線性增長、無規(guī)律增長直至不再增長這三個不同時期;氣液兩相所造成的能量損失要大于