浙江毛漾蕩豎井貫流泵裝置整體數(shù)值模擬與試驗研究.pdf

1、分類號——UDC——學(xué)號叢圣!1222密級——工程碩士學(xué)位論文浙江毛漾蕩豎井貫流泵裝置整體數(shù)值模擬與試驗研究專業(yè)名稱指導(dǎo)教師研究生揚(yáng)州大學(xué)二O一三年五月李天景：浙江毛漾蕩豎井貫流泵裝置整體數(shù)值模擬與試驗研究摘要隨著我國農(nóng)業(yè)治澇標(biāo)準(zhǔn)、城市排澇標(biāo)準(zhǔn)的提高，近十多年來在沿江河、湖泊地區(qū)已興建或?qū)⒁?guī)劃建設(shè)一批揚(yáng)程在0～2m左右的大型排水泵站，此類泵站的顯著特點是流量大、揚(yáng)程低，屬于特低揚(yáng)程泵站。而常見的諸如肘型(或簸箕形、鐘形)配虹吸(或直管)

2、立式泵裝置形式并不合適，而豎井貫流泵站為水平臥軸泵裝置，利于土建結(jié)構(gòu)布置，且流道順直、水力性能好、泵裝置效率相對較高，此外其電機(jī)和齒輪變速箱置于開敞的豎井內(nèi)，通風(fēng)、采光也好，特別適用于特低揚(yáng)程泵站。浙江毛漾蕩豎井貫流泵為特低揚(yáng)程單向排澇泵站，其裝置形式為前置式豎井進(jìn)水流道匹配擴(kuò)散直管式出水流道。本文以此泵站為研究對象，采用數(shù)值模擬與模型試驗相結(jié)合的方法對其進(jìn)行研究，具體內(nèi)容如下：(1)改變豎井的首、尾型線，從18種優(yōu)化方案中選取水力性能

3、較優(yōu)的方案，研究其內(nèi)部流態(tài)以及帶泵和不帶泵下的水力損失。(2)通過數(shù)值模擬與模型試驗相結(jié)合的方法，觀察了透明有機(jī)玻璃內(nèi)部流態(tài)并研究其水力損失隨流量的變化曲線。(3)采用數(shù)值模擬的方法對優(yōu)化方案進(jìn)行內(nèi)、外特性研究，內(nèi)特性：水泵入口斷面的流速分布；外特性：泵裝置的能量特性曲線，包括流量一揚(yáng)程曲線，效率曲線。(4)對比出水流道在有泵和無泵下的水力損失，研究導(dǎo)葉出口斷面平均速度環(huán)量對流道水力損失的影響。(5)數(shù)值模擬毛漾蕩泵裝置，揭示了葉輪出口

4、斷面各半徑下平均速度環(huán)量、平均渦量隨流量的變化關(guān)系：葉輪出口至導(dǎo)葉出151各斷面下平均速度環(huán)量、平均渦量隨流量的變化趨勢；導(dǎo)葉出口斷面各半徑下平均速度環(huán)量隨流量的變化關(guān)系曲線；以及導(dǎo)葉出口斷面平均速度環(huán)量與水力損失關(guān)系。(6)毛漾蕩模型試驗，測試不同葉片角度下的能量特性曲線，比較分析數(shù)模與試驗結(jié)果，并且對比毛漾蕩泵段與模型泵段的流量揚(yáng)程曲線。得到了以下結(jié)論：(1)改變豎井流道的首、尾部型線特征，設(shè)計了不同型線方案。對比各方案的內(nèi)部流態(tài)結(jié)