可調(diào)導(dǎo)葉對(duì)低揚(yáng)程泵裝置水力性能影響的數(shù)值計(jì)算研究.pdf

1、低揚(yáng)程泵站在我國跨流域調(diào)水、水環(huán)境改善、城市防洪等方面發(fā)揮著重要作用。泵裝置效率取決于其各組成部分的效率及相互之間連接的順暢度。導(dǎo)葉在泵裝置中上承葉輪，下接出水流道。水泵葉輪出口設(shè)置導(dǎo)葉的初衷是將水流的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓能，從而減小水力損失。當(dāng)前導(dǎo)葉都是不可調(diào)節(jié)的，導(dǎo)葉進(jìn)口安放角是按設(shè)計(jì)工況下葉輪的出口水流速度三角形確定的。導(dǎo)葉的出口安放角的設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)是使得導(dǎo)葉出口獲得使出水流道水力性能最優(yōu)的最優(yōu)環(huán)量，最優(yōu)環(huán)量與流量有關(guān)。當(dāng)工況改變后，葉

2、輪的出口水流速度三角形和出水流道所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)環(huán)量都會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)導(dǎo)葉的進(jìn)出口安放角不可調(diào)節(jié)，水力損失將會(huì)增大，泵裝置效率下降。本文提出調(diào)節(jié)導(dǎo)葉進(jìn)出口安放角以提高泵裝置效率的方法。
　　針對(duì)導(dǎo)葉進(jìn)出口安放角對(duì)泵裝置水力性能的影響的研究，本文的研究工作主要有以下內(nèi)容:
　　1、對(duì)國內(nèi)外的軸流泵后置導(dǎo)葉的研究成果進(jìn)行了總結(jié)分析，明確了研究導(dǎo)葉進(jìn)、出口安放角對(duì)泵裝置水力性能影響的目的、意義和主要研究內(nèi)容;同時(shí)總結(jié)分析了數(shù)值模擬的發(fā)

3、展現(xiàn)狀，明確了本文的研究方法及其可行性。
　　2、對(duì)軸流泵泵裝置進(jìn)行實(shí)體建模以及網(wǎng)格剖分，并對(duì)多個(gè)不同網(wǎng)格數(shù)的軸流泵泵裝置模型模擬計(jì)算，進(jìn)行網(wǎng)格的無關(guān)性分析，選擇數(shù)值分析網(wǎng)格數(shù)量，以保證其對(duì)軸流泵泵裝置性能計(jì)算結(jié)果無影響。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用CFD計(jì)算軟件對(duì)不同方案進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)模擬結(jié)果加以分析與研究。
　　3、提出導(dǎo)葉葉片整體調(diào)節(jié)的方法，在不同工況點(diǎn)下進(jìn)行模擬計(jì)算。當(dāng)導(dǎo)葉固定不動(dòng)時(shí)，流量為0.8Qd、0.9Qd、1.0Qd、1

4、.1Qd及1.2Qd時(shí)所對(duì)應(yīng)的泵裝置效率分別為72.06％、75.33％、74.96％、65.59％及38.84％，導(dǎo)葉整體調(diào)節(jié)時(shí)，不同流量下所能達(dá)到的最優(yōu)效率為74.02％、75.81％、74.96％、66.20％及43.24％，均有所提升;可見，導(dǎo)葉整體調(diào)節(jié)對(duì)提高泵裝置效率有所幫助。
　　4、以0.8Qd與1.2Qd為例，分別分析小流量與大流量時(shí)導(dǎo)葉出口安放角對(duì)出水流道水力性能的影響，提出分部調(diào)節(jié)導(dǎo)葉的構(gòu)想，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算，得