船塢排水泵站進(jìn)水系統(tǒng)水力特性研究.pdf

1、船塢排水泵站作為修、造船廠的重要附屬設(shè)施，提高其運(yùn)行水力特性有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文研究以某擬建船塢泵站為工程背景，以大型計(jì)算流體力學(xué)軟件(FLUENT)為平臺，運(yùn)用三維紊流模擬技術(shù)，輔以實(shí)驗(yàn)觀測，按照先部分后整體逐步深入的研究思路，對涉及影響泵站水力性能的進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)行研究。 典型船塢排水泵站的進(jìn)水系統(tǒng)，包括前池、流道、喇叭管等過流部件。本文主要對涵箱式雙向進(jìn)水流道進(jìn)行了數(shù)值模擬。在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，對不同流量下進(jìn)水流道的流態(tài)進(jìn)

2、行了分析；利用流速分布均勻度和加權(quán)平均角度這兩個目標(biāo)函數(shù)對流道高度、寬度以及喇叭口懸空高度等基本尺寸進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，并提出改進(jìn)措施；為了消除喇叭口下方的附底渦，采用了加橫向隔渦板的方案，運(yùn)用目標(biāo)函數(shù)對隔渦板的高度進(jìn)行了優(yōu)化模擬，數(shù)值計(jì)算及模型試驗(yàn)均顯示橫向隔渦板是一種有效的消渦、防渦方法。 船塢排水泵站的前池是銜接船塢和流道的建筑物，其主要作用是為進(jìn)水流道提供良好的進(jìn)水流態(tài)。有別于一般前池的進(jìn)水方式，船塢泵站前池是周向進(jìn)水，為了與

3、實(shí)際方式接近，本文采用了半圓柱面的進(jìn)水方式進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了中、底水位，帶格柵與不帶格柵等運(yùn)行工況下前池內(nèi)部的流態(tài)，并用流速均勻度目標(biāo)函數(shù)對前池出口斷面進(jìn)行了定量分析。 為了排空船塢內(nèi)的水，船塢排水泵站在運(yùn)行過程中要開啟不同臺數(shù)的機(jī)組。本文運(yùn)用數(shù)值模擬，對進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)行了整體模擬；對較低水位、不同開機(jī)組合工況進(jìn)行流場分析。 為了進(jìn)一步研究船塢排水泵站進(jìn)水系統(tǒng)的內(nèi)部流態(tài)，并對部分計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析，進(jìn)行模型試驗(yàn)研究。