鐘形進水流道水力優(yōu)化及參數化設計軟件開發(fā).pdf

1、中圖分類號UDC工學碩士學位論文鐘形進水流道水力優(yōu)化及參數化設計軟件開發(fā)碩士研究生：周文書導師：周濟人副教授專業(yè)：水利水電工程揚州大學二。一五年六月周文書：鐘形進水流道水力優(yōu)化及參數化設計軟件開發(fā)摘要IIIIIIIIIIIIIIIIIllUIIIll0Y2908825進水流道是泵裝置中連接泵站前池和水泵葉輪室的鶯要部件。進水流道的主要作用是調整水流流態(tài)，為水泵葉輪室進口提供符合葉輪水力設計要求的進水流態(tài)。理想的進水流態(tài)是確保水泵在泵裝置

2、中處于最佳工作狀態(tài)、獲得最佳能量性能及空化性能的必要條件。如果進水流道內流態(tài)不良，可能會導致水泵的效率降低，甚至會威脅泵站的安全運行。因此，研究進水流道的水力性能具有重要的理論意義和實用價值。工程中設計進水流道往往需要花費大量的時間去繪制單線圖。如果能夠設計一個界面，用戶只要提供流道的基本參數就能自動繪圖，那么必然會省去很多繪圖時間，大大提高工作效率。因此，對進水流道的參數化二維繪圖軟件設計具有一定的工程實用價值。與低揚程立式泵配套使用

3、的進水流道一般有肘形、鐘形、簸箕形、斜式及箱涵式等幾種形式。本文主要對鐘形進水流道進行研究，研究內容分為兩個部分：第一部分是流道的水力優(yōu)化設計研究，第二部分是流道的二維參數化繪圖軟件設計研究。鐘形進水流道水力優(yōu)化設計研究采用了流體力學NavierStokes方程和標準k一占湍流模型對鐘形進水流道進行了數值模擬研究，其主要內容是：分析比較了鐘形進水流道幾何參數對流道水力性能的影響，包括：葉輪中心高度、流道進口寬度、流道長度、喇叭管高度和流

4、道下邊線傾角。在這些幾何參數中，葉輪中心高度對流道水力性能的影響最大；流道進u寬度對流道水力性能的有一定影響但并不大；流道長度對流道水力性能影響較小，主要取決于泵房上部結構布置的需要：在葉輪中心高度不變的條件下喇叭管高度的改變對流道水力性能有一定影響，其值取為06Do時水力性能最好；流道下邊線傾角越大，流道的水力性能越差，然而土建投資越省，因此要兼顧兩方面要求。運用前文優(yōu)化后的結論，以某泵站的肘形進水流道設計參數為基礎，進行了鐘形進水流

5、道的設計，并與原泵站流道進行了比較，結果表明鐘形進水流道在水力性能和土建投資兩個方面具有自身優(yōu)勢及實用性。二維參數化繪圖軟件設計部分采用某種鐘形進水流道線型設計方法，編制了設計主程序(主要由喇叭管、導水錐、蝸殼吸水室和進口直線段四個部分組成)。以AutoCAD繪圖軟件作為繪圖平臺，運用VisualBasic語言與其做接口，編制了繪制鐘形進水流道剖面圖、俯視圖及斷面圖的程序，并設計了軟件的界面。實現(xiàn)了鐘形進水流道的二維參數化軟件的繪圖。論