泵站前池流態(tài)改善三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、泵站前池是泵站的一個重要的組成部分，進(jìn)水的水力特性對水泵性能有著直接的影響，良好的進(jìn)水條件可以使水泵裝置達(dá)到良好的運(yùn)行狀態(tài)，獲得較高的效率。而在某些情況之下，由于受到條件的限制，前池不能正向布置，而采用側(cè)向布置，則可能造成水流進(jìn)入前池后產(chǎn)生偏斜、脫壁、回流、漩渦等不良水流流態(tài)，不良流態(tài)將嚴(yán)重影響進(jìn)水池內(nèi)的流態(tài)，導(dǎo)致水泵能量性能和汽蝕性能下降，甚至引起水泵的汽蝕和振動，同時回流還會引起前池內(nèi)的局部淤積，而泥沙淤積又會進(jìn)一步加劇不良流態(tài)的發(fā)

2、展。前池內(nèi)的不良流態(tài)通常通過工程措施來調(diào)整，以使水泵有良好的進(jìn)水流態(tài)。 整流措施以往主要是通過模型試驗方法確定，它的特點(diǎn)是形象直觀，但是耗用較多的資金和時間。隨著流體動力學(xué)數(shù)值求解技術(shù)和計算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展，泵站前池三維湍流場的研究將是泵站工程領(lǐng)域的重要方向之一。 本文以徐州李樓泵站弧形彎道前池為例，采用AUTOCAD2004和GAMBIT 軟件來完成前池和流道的三維實體造型，使用GAMBIT軟件對前池和流道進(jìn)行非結(jié)構(gòu)化

3、網(wǎng)格的剖分，采用局部加密技術(shù)對實體進(jìn)行了較高精度和較高質(zhì)量的網(wǎng)格剖分。然后基于FLUENT軟件在三種不同к-ε紊流模型基礎(chǔ)上對泵站前池流態(tài)進(jìn)行了模擬，數(shù)值模擬結(jié)果和模型試驗結(jié)果比較后，得出了較適合本例的標(biāo)準(zhǔn)к-ε紊流模型。再針對前池流場的具體特點(diǎn)，分析底坎和導(dǎo)流板整流措施的整流特點(diǎn)后來擬定各個整流措施的具體方案。通過三維數(shù)值模擬，以各方案的進(jìn)口斷面流速分布均勻度為目標(biāo)函數(shù)，來詳細(xì)分析底坎和導(dǎo)流板設(shè)置形式、尺寸、數(shù)量、位置對整流效果的影響