泵站前置竖井进水流道三维湍流数值模拟与模型试验

• 作者: 何钟宁 周正富 王亮 陈松山 颜红勤
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 泵站 数值模拟 模型 试验 竖井流道
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 63-71
• 页数: 9页
• 分类号: TV131.4|TV675
• 字数: 3704字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.02.009

摘要

为探求大型泵站竖井流道的标准化水力设计方法，对基于规则化设计的竖井进水流道进行了三维湍流数值模拟，研究9个不同工况下的流道内部流动特性，揭示不同水平截面和纵向截面的流速分布，分析水泵入口断面的速度分布均匀度、加权平均入流角以及流道水力损失随流量变化规律。结果表明：竖井进水流道流线平顺，水流均匀渐缩，无漩涡或脱流，流态良好；水泵入口断面的速度均匀度和入流角度随流量变化很小，其平均均匀度Vu=95.46%，入流角度θ=87.94°；流道水力损失随流量增大而增大，但局部阻力系数随流量增大而减小。设计制作了透明模型进水流道，测得9个不同流量下的流道水力损失，比较了数模与试验结果，并观测流态。由模型进水流道的试验结果可得出，流道水力损失较小，局部阻力系数2ζ=6.249×10-，未见不良漩涡，数值结果与试验结果基本吻合。开展了竖井流道模型泵装置的能量特性试验，测得5个叶片角度下模型泵装置Q-H、Q-P和Q-η曲线。试验结果表明，模型泵装置在特低扬程较大的范围内均具有较高效率，其中在叶片角-2°、装置扬程1.83 m时的最高效率可达80.52%。该研究可为大型泵站竖井流道的水力优化设计提供参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王亮	扬州大学能源与动力工程学院	9	54	3.0	7.0
2	颜红勤		21	165	7.0	12.0
3	何钟宁	扬州大学水利科学与工程学院	36	296	9.0	14.0
4	陈松山	扬州大学能源与动力工程学院	93	953	17.0	24.0
5	周正富	扬州大学水利科学与工程学院	45	567	14.0	21.0