泵站管道出口噴水原因分析及數(shù)值模擬.pdf

1、在高揚程、多臺機組并聯(lián)運行的泵站中，輸水管道系統(tǒng)在不進行輸水時長期處于停機狀態(tài)，管內(nèi)聚集了大量的空氣，形成截留氣團。當(dāng)機組再次啟動進行輸水時，管內(nèi)的空氣不斷被壓縮，進而產(chǎn)生了巨大的壓力，推動水流由出水管口噴水造成事故。同時管道系統(tǒng)內(nèi)部的壓力驟然增大，極易導(dǎo)致管道局部爆裂，對于整個系統(tǒng)而言將會造成重大的隱患。
　　 本文綜述了氣液兩相流的基本理論以及研究現(xiàn)狀，運用機理建模的方法，基于歐拉-歐拉多相流模型，將氣液兩相流看作是連續(xù)介質(zhì)

2、，在固定歐拉網(wǎng)格下采用VOF模型這一表面追蹤方法，以計算流體動力學(xué)軟件FLUENT6.3為平臺，忽略流動過程中氣、液兩相之間的互相溶解，在二維條件下建立了紅寺堡二泵站管道系統(tǒng)內(nèi)氣液兩相流的數(shù)學(xué)模型，并給定了相應(yīng)的初始條件和邊界條件，創(chuàng)新性地將氣液兩相流理論應(yīng)用于工程實例。通過對管道系統(tǒng)內(nèi)部的氣液兩相流動進行精細的數(shù)值模擬計算，分析其內(nèi)部流場變化情況及壓力分布，掌握管內(nèi)氣液兩相流動的真實流態(tài)及其變化過程，找到了該泵站空管開機時出水管口發(fā)生

3、噴水現(xiàn)象的主要原因;提出了在主機組開機前利用設(shè)置在泵房內(nèi)的變頻控制水泵機組向壓力管道補充一定量的水來解決這一技術(shù)難題，從而為管道系統(tǒng)的設(shè)計與防護提供了理論依據(jù)。
　　 通過對長距離有壓輸水管道系統(tǒng)內(nèi)氣液兩相瞬態(tài)流動進行數(shù)值模擬計算結(jié)果進行分析發(fā)現(xiàn):管道系統(tǒng)內(nèi)部在充水過程中存在著泡狀流、塞狀流、分層流、波狀流和彈狀流這六種流動型式;管內(nèi)液相體積分數(shù)經(jīng)歷了線性增長、無規(guī)律增長直至不再增長這三個不同時期;氣液兩相所造成的能量損失要大于