泵站箱涵式進(jìn)水流道內(nèi)部流動(dòng)三維數(shù)值模擬研究.pdf

1、泵站在灌溉、排水、提供城鄉(xiāng)工業(yè)和生活用水等方面發(fā)揮了巨大作用，為現(xiàn)代化建設(shè)作出了巨大貢獻(xiàn)。進(jìn)水流道是大中型泵站的重要組成部分，進(jìn)水流道的出口即為葉輪進(jìn)口，因此，進(jìn)水流道內(nèi)流態(tài)的好壞將直接影響水泵性能的發(fā)揮。箱涵式進(jìn)水流道具有流道高度低，基礎(chǔ)開(kāi)挖深度小;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，斷面形狀變化單一，易于施工等特點(diǎn)，在泵站工程中得到越來(lái)越多的重視。但是箱涵式進(jìn)水流道內(nèi)流態(tài)復(fù)雜，設(shè)計(jì)在某些方面還不完善，結(jié)構(gòu)尺寸未得到較好的優(yōu)化。其中流道內(nèi)喇叭管懸空高、流道高度

2、和寬度對(duì)泵裝置性能的影響研究相對(duì)較少，而這三項(xiàng)參數(shù)對(duì)裝置性能和工程投資具有很大影響，因此，進(jìn)行單向有壓箱涵式進(jìn)水流道的流態(tài)優(yōu)化研究，提供滿足工程實(shí)際需要的流道設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)減小流道內(nèi)水力損失，提高泵裝置效率具有重要參考價(jià)值。
　　 目前，CFD理論日臻成熟完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，得益于此，數(shù)值模擬方法在流體機(jī)械研究中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。FLUENT是應(yīng)用較廣泛的CFD軟件，可以穩(wěn)定高效地解決復(fù)雜的流動(dòng)問(wèn)題，并將計(jì)算結(jié)果直觀形象地

3、顯示出來(lái)。
　　 本文使用GAMBIT軟件建立了箱涵式進(jìn)水流道泵裝置的三維幾何實(shí)體模型，使用分塊非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)模型進(jìn)行了網(wǎng)格剖分，根據(jù)數(shù)值計(jì)算的要求給出了計(jì)算參數(shù)并進(jìn)行了邊界條件設(shè)置，基于三維不可壓縮流體的雷諾平均N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε紊流模型，運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)箱涵式進(jìn)水流道立式軸流泵裝置內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬，分析了箱涵式進(jìn)水流道內(nèi)水流流態(tài)，揭示出水流在箱涵式進(jìn)水流道內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律，并預(yù)測(cè)了不同工況下進(jìn)水流道的水力損失