泵站前池整流措施的數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)研究.pdf

1、泵站的前池是將渠道與進(jìn)水流道合理銜接的重要水工構(gòu)筑物，主要有正向進(jìn)水前池和側(cè)向進(jìn)水前池兩大類。前池中的流態(tài)應(yīng)該要滿足流速分布均勻、水流順暢、池內(nèi)不產(chǎn)生渦流等水力條件，以便于水流能夠流態(tài)良好的進(jìn)入進(jìn)水流道，進(jìn)而為水泵提供良好的進(jìn)水條件。實(shí)際試驗(yàn)觀測以及后期理論研究證明，不良的前池使前池水流產(chǎn)生回流、漩渦、進(jìn)水水流紊亂、惡化水泵吸水條件，導(dǎo)致水泵裝置效率下降，從而導(dǎo)致泵房和機(jī)組震動，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致泵啟動困難、汽蝕和噪音等。在含沙量比較多的河

2、道的泵站中，前池不良水力條件還會引起前池池底的淤積或沖刷。因此，通過一定的措施來改善泵站前池的水流流態(tài)，對于提高水泵裝置效率、防止泥沙淤積具有重要意義。
　　本文以某側(cè)向進(jìn)水泵站為例，采用數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)的方法研究了無措施工況與五種整流措施:“Y”型導(dǎo)流墩、“T”字型導(dǎo)流墩、窄底坎、高寬底坎、導(dǎo)流墻。通過以上各工況研究，選取最優(yōu)方案。
　　對于模型試驗(yàn)，運(yùn)用相似理論，確定模型比尺，設(shè)計與制作模型。描繪出面層和底層回流的范圍

3、和回流中心。并且通過流速儀測量特定斷面的流速，計算流速均勻度，作為判斷整流方案選擇的依據(jù)。
　　對于數(shù)值模擬，通過UG實(shí)體建模軟件，對應(yīng)上述六種方案分別建立相應(yīng)的三維模型，導(dǎo)入meshing劃分非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，給定邊界條件，然后用CFX對計算流體進(jìn)行了數(shù)值模擬，同樣導(dǎo)出面層與底層流態(tài)，并計算各斷面的流速均勻度。經(jīng)對比分析與試驗(yàn)結(jié)果基本一致，說明本文所采用的數(shù)值模擬方法可行、結(jié)果可信。
　　最后，對數(shù)值模擬與模型試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析