進(jìn)出水建筑物對(duì)泵站能耗影響的研究.pdf

1、泵站進(jìn)出水建筑物是大型高揚(yáng)程梯級(jí)泵站重要的過(guò)流結(jié)構(gòu),其進(jìn)出水流的內(nèi)部流態(tài)和水力特性對(duì)水泵性能有著直接的影響,良好的進(jìn)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(yáng)程梯級(jí)泵站能耗評(píng)估及節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究為背景,通過(guò)分析影響水泵提水效率的原因,找出泵站能耗的損失機(jī)理,再以大型計(jì)算流體力學(xué)軟件(FLUENT)為平臺(tái),運(yùn)用三維紊流模擬技術(shù),對(duì)涉及影響泵站能耗的進(jìn)出水建筑物(前池、進(jìn)水池、出水池以及相關(guān)附屬設(shè)備)進(jìn)行全

2、面系統(tǒng)的研究。揭示泵站內(nèi)部流動(dòng)特性、水力性能、壓力變化等規(guī)律,指導(dǎo)泵站設(shè)計(jì)和更新改造,實(shí)現(xiàn)泵站的節(jié)能降耗。
　　 本研究采用流體力學(xué)理論與模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)比相結(jié)合的方法,分析了不同形式、不同水情下,前池內(nèi)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(duì)水泵吸水效率的影響。并在已有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)典型的正向前池與側(cè)向前池提出了部分控制參數(shù)和整流措施,同時(shí)針對(duì)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(duì)景電工程泵站進(jìn)水池進(jìn)行數(shù)值模擬研究。從外特性和內(nèi)特性兩方面對(duì)進(jìn)出水建筑物水力性能進(jìn)行分析,建立了水力損失最小和基于質(zhì)量加權(quán)流速均勻度最大為優(yōu)化目標(biāo)的評(píng)價(jià)函數(shù),通過(guò)分析泵站進(jìn)水池水流流態(tài),對(duì)水力性能與流速均勻度進(jìn)行定量計(jì)算,獲得了進(jìn)水池內(nèi)三維基本流態(tài)。同時(shí)采用單因素比較的方法系統(tǒng)研究了進(jìn)水池各參數(shù)對(duì)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(guò)進(jìn)水池吸水管內(nèi)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。