泵站前池流場(chǎng)3D-PIV測(cè)量及數(shù)值模擬.pdf

1、泵站工程為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供了重要的保證，而且泵站作為耗能大戶，提高泵站的運(yùn)行效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。前池是泵站重要的進(jìn)水建筑物，其流態(tài)對(duì)水泵性能有著重要的影響。
　　 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，在CFD的理論基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬已成為研究泵站前池流態(tài)的重要方向之一，其不足就是它只是有限個(gè)離散點(diǎn)上的數(shù)值解，并存在一定的誤差。通常情況下，還需要利用模型試驗(yàn)對(duì)數(shù)值計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證，該方法的缺點(diǎn)就是需要花費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)

2、費(fèi)。
　　 本文研究以某泵站前池為例，利用FLUENT軟件并分別采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε和RNGk-ε紊流模型對(duì)泵站前池進(jìn)行三維數(shù)值模擬，在設(shè)計(jì)流量和大流量?jī)煞N工況下分別進(jìn)行數(shù)值模擬，并初步比較了前池面層、中層、底層的流場(chǎng)。數(shù)值模擬結(jié)果表明，前池出現(xiàn)了脫流現(xiàn)象。由于前池長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，總體來說，前池水流較平順；
　　 PIV技術(shù)就是采用粒子跟蹤技術(shù)來測(cè)定流場(chǎng)的速度及其它運(yùn)動(dòng)參數(shù)的。而國(guó)內(nèi)的PIV技術(shù)起步比較晚，目前用于泵站進(jìn)水建筑物的

3、流場(chǎng)測(cè)量也較少。利用3D-PIV技術(shù)，對(duì)前池的部分空間區(qū)域的流場(chǎng)進(jìn)行精確測(cè)量，獲得了可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。測(cè)試的時(shí)候，需要對(duì)測(cè)量斷面進(jìn)行三維標(biāo)定。利用相關(guān)軟件對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，得出空間區(qū)域的三維流場(chǎng)圖。
　　 基于較為準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較數(shù)值模擬結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)和驗(yàn)證所選紊流模型的可靠性和實(shí)用性。主要選擇若干斷面，定量比較，比較流態(tài)、流速大小。
　　 通過以上幾項(xiàng)工作，得出了如下結(jié)論：在大流量工況下，RNGk-ε紊流模