大型泵站虹吸式出水流道三维紊流数值计算 被引量：21

1

作者 朱红耕 袁寿其 +1 位作者 刘厚林 袁建平 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2005年第2期74-78,共5页

利用RNGκε湍流模型,闭合定常不可压雷诺时均NS方程,采用有限体积法和非结构化网格,数值模拟了设计工况下某大型泵站虹吸式出水流道的内部三维流动,并分析了流道内部流态,对驼峰断面和出口断面的速度分布特性进行了定量计算.结果表明:... 利用RNGκε湍流模型,闭合定常不可压雷诺时均NS方程,采用有限体积法和非结构化网格,数值模拟了设计工况下某大型泵站虹吸式出水流道的内部三维流动,并分析了流道内部流态,对驼峰断面和出口断面的速度分布特性进行了定量计算.结果表明:流道的水力损失和阻力系数分别为0.204m和3.188×10-3,驼峰断面和出口断面的速度分布均匀度分别为73.9%和65.4%,实现了流道水力特性的预测,为虹吸式出水流道水力设计优化和模型试验研究提供了参考依据. 展开更多

关键词 虹吸式出水流道 数值计算 RNGκ-ε湍流模型 水力特性

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大型泵站虹吸式出水流道水力特性分析 被引量：10

2

作者 朱红耕 袁寿其 +2 位作者 施卫东 刘厚林 袁建平 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第7期71-73,76,共4页

分析了影响虹吸式出水流道水力特性的主要设计参数,在数值模拟流道内部三维流动和定性分析流道内部流态的基础上,建立了虹吸式出水流道水力特性评价指标体系。通过分析2个设计方案虹吸式出水流道的流场,定量比较驼峰和出口断面的流速分... 分析了影响虹吸式出水流道水力特性的主要设计参数,在数值模拟流道内部三维流动和定性分析流道内部流态的基础上,建立了虹吸式出水流道水力特性评价指标体系。通过分析2个设计方案虹吸式出水流道的流场,定量比较驼峰和出口断面的流速分布均匀度和流道水力损失,客观评价虹吸式出水流道的水力特性,为实现水力设计优化提供了可靠依据,可有效地节省物理模型试验费用和时间,提高水泵装置效率。 展开更多

关键词 虹吸式出水流道 水力特性 数值模拟 大型泵站

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虹吸式出水流道与直管式出水流道的比较 被引量：14

3

作者 陆林广 刘荣华 +1 位作者 梁金栋 陈伟 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2009年第1期91-94,共4页

对于立式泵配套使用的虹吸式和直管式这两种型式的出水流道进行了多方面的比较和分析,得到以下结论:①在较低扬程的条件下,虹吸式出水流道的水力损失明显小于直管式出水流道;②虹吸式出水流道的断流方式简单、可靠、投资少,直管式出水... 对于立式泵配套使用的虹吸式和直管式这两种型式的出水流道进行了多方面的比较和分析,得到以下结论:①在较低扬程的条件下,虹吸式出水流道的水力损失明显小于直管式出水流道;②虹吸式出水流道的断流方式简单、可靠、投资少,直管式出水流道的断流方式难以与其相比;③在水位满足虹吸式出水流道应用条件的情况下,采用虹吸式出水流道比采用直管式出水流道更为可靠、更为经济、更为合理;④应对立式泵装置出水流道型式的选择予以高度重视。 展开更多

关键词 虹吸式出水流道 直管式出水流道 比较

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驼峰后带长直管虹吸式出水流道的水力特性试验研究 被引量：11

4

作者 姜俊红 戴红霞 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第8期130-132,共3页

结合上海市某取水泵站工程整体水力模型试验,针对驼峰后带长直管的虹吸式出水流道虹吸难以形成的特点提出改进方法,即驼峰后下降段加长至最低设计出水位以下后加一短直管,形成一个类似倒虹吸结构,并对这种特殊型式的虹吸式出水流道进行... 结合上海市某取水泵站工程整体水力模型试验,针对驼峰后带长直管的虹吸式出水流道虹吸难以形成的特点提出改进方法,即驼峰后下降段加长至最低设计出水位以下后加一短直管,形成一个类似倒虹吸结构,并对这种特殊型式的虹吸式出水流道进行了水力特性的初步分析研究。试验结果证明这种改进的结构能保证虹吸在较短的时间内形成;同时通过驼峰顶部排气孔是否排气的实验对比发现,驼峰顶部排气不仅可以缩短虹吸形成的时间,还可以减少机组振动,改善水流特性和运行条件。 展开更多

关键词 泵站 虹吸式出水流道 水力特性 模型试验

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虹吸式出水流道内流数值计算与水力设计优化 被引量：5

5

作者 朱红耕 《山东理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第1期24-27,共4页

采用有限容积法、非结构化网格和SIMPERC算法,数值模拟了虹吸式出水流道内部三维流动,数值计算的有效性和可靠性得到了物理模型试验结果的验证.通过计算流道关键断面的速度分布均匀度和流道的水力损失,定量评价虹吸式出水流道水力设计... 采用有限容积法、非结构化网格和SIMPERC算法,数值模拟了虹吸式出水流道内部三维流动,数值计算的有效性和可靠性得到了物理模型试验结果的验证.通过计算流道关键断面的速度分布均匀度和流道的水力损失,定量评价虹吸式出水流道水力设计的优劣,实现了虹吸式出水流道水力性能预测,依此开展水力设计优化,可节省大量的试验经费和时间. 展开更多

关键词 虹吸式出水流道 数值计算 水力特性 水力设计优化

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大型泵站常用断流方式分析 被引量：2

6

作者 朱佳佳 刘斌 《机电工程技术》 2021年第1期186-188,213,共4页

大型泵站通常采用卷扬式快速门、液压快速门和真空破坏阀来实现断流。通过详细论述卷扬式快速门、液压快速门和真空破坏阀断流方式的工作原理,分析比较各种断流方式的利弊和应用范围,提出在泵站实际情况允许条件下,优先选用真空破坏阀... 大型泵站通常采用卷扬式快速门、液压快速门和真空破坏阀来实现断流。通过详细论述卷扬式快速门、液压快速门和真空破坏阀断流方式的工作原理,分析比较各种断流方式的利弊和应用范围,提出在泵站实际情况允许条件下,优先选用真空破坏阀断流方式。 展开更多

关键词 断流方式 直管式 虹吸式 卷扬式快速门 液压快速门 真空破坏阀

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带虹吸式流道的轴流泵超驼峰起动特性分析

7

作者 梁兴 胡凤城 +2 位作者 刘梅清 邓飞 高刚刚 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第10期154-157,162,共5页

针对外江水位高于虹吸式出水流道驼峰底部高程下的轴流泵起动工况,选取闸门开启时间、闸门预开开度、超驼峰高度等3个影响因素建立正交试验方案,并结合瞬变流理论开展水泵起动特性研究。结果表明,超驼峰工况下,水泵扬程先快速提升至最... 针对外江水位高于虹吸式出水流道驼峰底部高程下的轴流泵起动工况,选取闸门开启时间、闸门预开开度、超驼峰高度等3个影响因素建立正交试验方案,并结合瞬变流理论开展水泵起动特性研究。结果表明,超驼峰工况下,水泵扬程先快速提升至最大值后逐步减小至稳定值;闸门预开时,流量则先开始倒流,在3 s内快速变为正流量并逐步达到稳定值。最大起动扬程值主要受闸门处水力损失影响,闸门预开开度对其影响最大,闸门开启时间影响最小;而最大倒流流量受闸门预开开度影响也最大,其余两者影响较小,且权重相当。在此基础上,确定“闸门240 s全开,预开30%”作为泵的最优启动方案。 展开更多

关键词 超驼峰 泵站 起动过渡过程 虹吸式流道

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虹吸式出水流道真空破坏阀的联动控制分析 被引量：4

8

作者 邱枫 邱象玉 谢迪 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期79-82,129,共5页

为防止泵站系统管路局部位置真空破坏,以虹吸式出水流道真空破坏阀的联动控制为研究对象,分析现地手动控制、现地PLC自动控制、现地硬接线自动控制、远程控制等控制方式的可靠性,研究真空破坏阀的联动工作机制。以南水北调来水调入密云... 为防止泵站系统管路局部位置真空破坏,以虹吸式出水流道真空破坏阀的联动控制为研究对象,分析现地手动控制、现地PLC自动控制、现地硬接线自动控制、远程控制等控制方式的可靠性,研究真空破坏阀的联动工作机制。以南水北调来水调入密云水库调蓄工程为例,研究结果表明:通过增加软启柜硬接线、配置电磁阀按钮箱,在正常运行及事故停机时能够有效实现对水泵机组的保护;在停泵运行时,真空破坏阀打开关闭时间确定为10 s。水泵机组启动及事故停机时真空破坏阀的联动控制方案对同类虹吸式工程的设计运行及控制具有参考价值。 展开更多

关键词 南水北调工程 真空破坏阀 虹吸式出水流道 联动控制

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基于CFD的转轮叶片对虹吸式水轮机水力性能的影响分析 被引量：2

9

作者 俞芸芸 秦战生 +1 位作者 周大庆 刘敏 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期298-303,共6页

为了更加高效地利用超低水头水力资源,设计了一种采用虹吸式出水流道的轴流式水轮机。针对这一形式的水轮机,在设计水头和额定转速下采用CFD进行三维数值模拟,计算各过流部件的水力损失,研究水轮机的水力性能。通过改变转轮叶片出水边翼... 为了更加高效地利用超低水头水力资源,设计了一种采用虹吸式出水流道的轴流式水轮机。针对这一形式的水轮机,在设计水头和额定转速下采用CFD进行三维数值模拟,计算各过流部件的水力损失,研究水轮机的水力性能。通过改变转轮叶片出水边翼形,对比分析转轮出口水流流态与虹吸式出水流道水头损失的关系,研究不同叶片对虹吸式水轮机水力性能的影响。结果表明,在水头、转速和导叶开度相同的情况下,各修改方案中叶片3使得出水流道水头损失较小,其对应的平均涡角为13.26°,出水流道水头损失为0.135 m,水轮机的效率也较高(为89.33%)。此外,选取效率较高的叶片,改变叶片数量,分析其对虹吸式水轮机水力性能的影响。 展开更多

关键词 虹吸式水轮机 出水流道 叶片 涡角 水力损失

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虹吸式出水流道水力性能数值计算湍流模型适用性 被引量：6

10

作者 徐磊 颜士开 +4 位作者 施伟 王刚 金玉杰 周歆宇 孙世宏 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期42-49,共8页

为寻求适用于大型低扬程泵站虹吸式出水流道水力性能数值计算的湍流模型,首先采用透明流道模型对某低扬程泵站虹吸式出水流道进行了试验研究,测试了流道水头损失并分析了流道内流态;在网格无关性分析的基础上,选择常用的一方程湍流模型(... 为寻求适用于大型低扬程泵站虹吸式出水流道水力性能数值计算的湍流模型,首先采用透明流道模型对某低扬程泵站虹吸式出水流道进行了试验研究,测试了流道水头损失并分析了流道内流态;在网格无关性分析的基础上,选择常用的一方程湍流模型(S-A湍流模型)、二方程湍流模型(k-ε湍流模型、k-ω湍流模型)及Reynolds Stress湍流模型分别对该虹吸式出水流道水力性能进行了三维湍流流动数值计算,并将计算结果与模型试验结果进行比较。结果表明:与一方程湍流模型和Reynolds Stress湍流模型相比,二方程湍流模型在虹吸式出水流道水头损失的计算中更具优越性,采用Standard k-ε,Realizable k-ε和SST k-ω等3种二方程湍流模型计算得到的流道水头损失相对误差小于3%,其中,Standard k-ε湍流模型计算得到的流场与模型试验结果最吻合。 展开更多

关键词 虹吸式出水流道 水力性能 湍流模型 数值计算 模型试验

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南水北调东线睢宁二站结构设计 被引量：2

11

作者 陈亚军 张洋 +4 位作者 姜成启 耿亮 张亚 李欣 苏慧 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第B02期160-162,共3页

睢宁二站是南水北调东线第五级泵站，是以调水为主，兼有农业灌溉、航运、排涝和防洪等综合性能的大型泵站，是南水北调东线建筑物中地震烈度最高、扬程最高、基坑最深、单块底板面积较大的泵站。该泵站结构采用肘型进水流道、虹吸式出... 睢宁二站是南水北调东线第五级泵站，是以调水为主，兼有农业灌溉、航运、排涝和防洪等综合性能的大型泵站，是南水北调东线建筑物中地震烈度最高、扬程最高、基坑最深、单块底板面积较大的泵站。该泵站结构采用肘型进水流道、虹吸式出水流道的块基型结构，采用真空破坏阀断流。现着重从泵站结构布置、侧向抗滑稳定措施、结构计算方法、裂缝控制、基坑支护等方面进行结构计算、设计。该泵站计算方法对类似工程具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 南水北调 睢宁二站 肘型进水流道 虹吸出水流道 块基型结构 结构设计 深基坑

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立式轴流泵装置虹吸式出水流道水力特性CFD研究 被引量：5

12

作者 顾巍 成立 +2 位作者 蒋红樱 焦伟轩 张帝 《江苏水利》 2018年第1期7-15,共9页

虹吸式出水流道结构形式及内部流动特性对立式轴流泵装置水力性能影响较大,基于定常不可压缩流体的控制方程和重整化群湍流模型应用SIMPLEC算法,模拟了不同型式的虹吸式出水流道轴流泵装置内流动特性。定性地分析了几种经过型线优化的... 虹吸式出水流道结构形式及内部流动特性对立式轴流泵装置水力性能影响较大,基于定常不可压缩流体的控制方程和重整化群湍流模型应用SIMPLEC算法,模拟了不同型式的虹吸式出水流道轴流泵装置内流动特性。定性地分析了几种经过型线优化的虹吸式出水流道内流场特征,定量地研究了多工况条件下虹吸式出水流道内水力损失及特征断面水流流态的差异。研究表明,在导叶体出口剩余还量的影响下,不同工况下虹吸式出水流道内水流流态存在明显差异;同一工况条件下,不同型式虹吸式出水流道内水流流态也存在一定差异;虹吸式出水流道内水力损失主要集中在驼峰断面前的流道上升段,流道整体水力损失与流量未呈二次方关系;轴向速度分布均匀度与速度加权平均角随着流量的变化呈现相同的波动趋势;随流道上升段倾角的增大(下降段倾角减小),驼峰断面速度加权平均角均值呈逐渐减小的趋势,变化范围在0.1°~2.8°之间,不同方案的驼峰断面轴向速度分布均匀性较好,均值的变化范围较小,在0.1%~2%之间。 展开更多

关键词 虹吸式出水流道 立式轴流泵 水力性能 数值模拟

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虹吸式出水流道轴流泵装置全流道空化特性 被引量：10

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作者 周大庆 刘敏 陈会向 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期128-132,共5页

为研究含虹吸式出水流道轴流泵装置的空化特性,基于ANSYS 16.0软件平台,对装置模型进行结构化网格划分,通过采用SSTk-ω湍流模型和Zwart空化模型封闭多相流控制方程,对含虹吸式出水流道的轴流泵装置进行全流道空化特性数值模拟,并将预... 为研究含虹吸式出水流道轴流泵装置的空化特性,基于ANSYS 16.0软件平台,对装置模型进行结构化网格划分,通过采用SSTk-ω湍流模型和Zwart空化模型封闭多相流控制方程,对含虹吸式出水流道的轴流泵装置进行全流道空化特性数值模拟,并将预测结果与试验进行对比.结果表明:在设计流量工况下,结构化网格的划分方案能够较好地满足湍流模型的网格要求;随着有效汽蚀余量的减小,数值计算与试验所得装置扬程曲线均呈先上升后下降的变化趋势,误差介于1.93%~2.91%之间;全流道空化特性中扬程上升现象与只有泵段空化时的扬程上升现象机理不同. 展开更多

关键词 轴流泵装置模型 虹吸式出水流道 空化特性 扬程上升 平均涡角

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