進出水建筑物對泵站能耗影響的研究.pdf

1、泵站進出水建筑物是大型高揚程梯級泵站重要的過流結構,其進出水流的內部流態(tài)和水力特性對水泵性能有著直接的影響,良好的進出水條件可以確保水泵裝置性能高效發(fā)揮,降低泵站能源損耗。本文以景電工程和高揚程梯級泵站能耗評估及節(jié)能關鍵技術研究為背景,通過分析影響水泵提水效率的原因,找出泵站能耗的損失機理,再以大型計算流體力學軟件(FLUENT)為平臺,運用三維紊流模擬技術,對涉及影響泵站能耗的進出水建筑物(前池、進水池、出水池以及相關附屬設備)進行全

2、面系統(tǒng)的研究。揭示泵站內部流動特性、水力性能、壓力變化等規(guī)律,指導泵站設計和更新改造,實現(xiàn)泵站的節(jié)能降耗。
　　 本研究采用流體力學理論與模擬實驗對比相結合的方法,分析了不同形式、不同水情下,前池內部出現(xiàn)的脫流、偏流和環(huán)形繞流等不良流態(tài)產(chǎn)生的原因,以及前池流態(tài)對水泵吸水效率的影響。并在已有設計經(jīng)驗的基礎上,對典型的正向前池與側向前池提出了部分控制參數(shù)和整流措施,同時針對特殊的高含沙提水泵站,特推薦了兩種有效可行的前池形式。采用R

3、NGκ-ε紊流模型對景電工程泵站進水池進行數(shù)值模擬研究。從外特性和內特性兩方面對進出水建筑物水力性能進行分析,建立了水力損失最小和基于質量加權流速均勻度最大為優(yōu)化目標的評價函數(shù),通過分析泵站進水池水流流態(tài),對水力性能與流速均勻度進行定量計算,獲得了進水池內三維基本流態(tài)。同時采用單因素比較的方法系統(tǒng)研究了進水池各參數(shù)對水力性能及流態(tài)的影響,并確定了各參數(shù)的取值范圍。通過進水池吸水管內部各斷面軸向流速分布規(guī)律,確定了水泵名義高度的取值范圍。