泵站復(fù)雜進(jìn)水系統(tǒng)的數(shù)值模擬分析和研究.pdf

1、供水系統(tǒng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其發(fā)展水平是城市現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志，也是城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。在供水系統(tǒng)中大型泵站承擔(dān)重任，泵站進(jìn)水池是供水泵或吸水管直接吸水的水工建筑物，設(shè)計(jì)得合理與否，直接影響進(jìn)水池的內(nèi)部流場(chǎng)，進(jìn)而影響到泵站的運(yùn)行效率和安全。 由于市政供水泵站常常受到地形的限制，造成泵站進(jìn)水很難不通過深入地分析和研究，就能夠給出確保泵站系統(tǒng)高效和安全運(yùn)行的進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這就使得進(jìn)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得復(fù)雜起來，因此在客

2、觀條件的限制下，如何設(shè)計(jì)合理的泵站進(jìn)水池是本文的出發(fā)點(diǎn)。 作者力圖通過CFD數(shù)值模擬分析，來優(yōu)化和設(shè)計(jì)泵站復(fù)雜進(jìn)水系統(tǒng)，為泵站工程建設(shè)提供有力的技術(shù)支撐。 首先對(duì)CFD數(shù)值模擬的方法進(jìn)行研究，在前人研究工作的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算分析和實(shí)驗(yàn)對(duì)比，認(rèn)為采用“對(duì)稱邊界”對(duì)自由表面進(jìn)行處理，適用于泵站進(jìn)水池這類問題的研究。 在上述研究的基礎(chǔ)上，作者以上海市青草沙水源地原水工程五號(hào)溝泵站的進(jìn)水系統(tǒng)為具體研究對(duì)象，從布置方案、泵

3、站形狀到水流流態(tài)的改善進(jìn)行了深入的CFD數(shù)值模擬分析研究。 通過數(shù)十個(gè)布置方案的優(yōu)選，結(jié)合工程實(shí)際，確定了泵站形狀。對(duì)確定泵站形狀的進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)行了精細(xì)的CFD模擬分析，提出了導(dǎo)流墩、孔口變化等一系列改善進(jìn)水系統(tǒng)水流流態(tài)的措施，并提出了建議方案為模型試驗(yàn)的模型制造提供基礎(chǔ)。根據(jù)數(shù)值模擬優(yōu)化后推薦的方案結(jié)合模型試驗(yàn)的實(shí)際情況，最終確定了五號(hào)溝泵站的進(jìn)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 將數(shù)值模擬結(jié)果和模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比后表明，無論是流場(chǎng)的定