泵站管道出口噴水原因分析及數(shù)值模擬.pdf

1、在高揚(yáng)程、多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的泵站中，輸水管道系統(tǒng)在不進(jìn)行輸水時(shí)長(zhǎng)期處于停機(jī)狀態(tài)，管內(nèi)聚集了大量的空氣，形成截留氣團(tuán)。當(dāng)機(jī)組再次啟動(dòng)進(jìn)行輸水時(shí)，管內(nèi)的空氣不斷被壓縮，進(jìn)而產(chǎn)生了巨大的壓力，推動(dòng)水流由出水管口噴水造成事故。同時(shí)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(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言將會(huì)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(yùn)用機(jī)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(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FLUENT6.3為平臺(tái)，忽略流動(dòng)過(guò)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(shí)例。通過(guò)對(duì)管道系統(tǒng)內(nèi)部的氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行精細(xì)的數(shù)值模擬計(jì)算，分析其內(nèi)部流場(chǎng)變化情況及壓力分布，掌握管內(nèi)氣液兩相流動(dòng)的真實(shí)流態(tài)及其變化過(guò)程，找到了該泵站空管開(kāi)機(jī)時(shí)出水管口發(fā)生

3、噴水現(xiàn)象的主要原因;提出了在主機(jī)組開(kāi)機(jī)前利用設(shè)置在泵房?jī)?nèi)的變頻控制水泵機(jī)組向壓力管道補(bǔ)充一定量的水來(lái)解決這一技術(shù)難題，從而為管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與防護(hù)提供了理論依據(jù)。
　　 通過(guò)對(duì)長(zhǎng)距離有壓輸水管道系統(tǒng)內(nèi)氣液兩相瞬態(tài)流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn):管道系統(tǒng)內(nèi)部在充水過(guò)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(dòng)型式;管內(nèi)液相體積分?jǐn)?shù)經(jīng)歷了線性增長(zhǎng)、無(wú)規(guī)律增長(zhǎng)直至不再增長(zhǎng)這三個(gè)不同時(shí)期;氣液兩相所造成的能量損失要大于