側(cè)向進水多機組泵站進水流態(tài)三維數(shù)值模擬和優(yōu)化研究.pdf

1、城市泵站在規(guī)劃設計中往往受到地形、用地規(guī)模以及周圍建筑物的影響，經(jīng)常會采用側(cè)向進水的布置型式，本文所研究的泵站，需要向多個方向供水，設置的機組臺數(shù)比較多。側(cè)向進水流態(tài)比較復雜，會在前池中形成紊亂的水泵來流。如果進水系統(tǒng)不能按水力條件良好的要求布置，會造成機組運行效率偏低，能源浪費。所以研究側(cè)向進水泵站的進水流態(tài)和水力優(yōu)化，對提高泵站高效率運行，提高經(jīng)濟效益都有重要的意義。 本文結(jié)合我國某大型泵站，采用N-S方程配合realiza

2、ble k-ε湍流模型對側(cè)向進水泵站進行穩(wěn)定流場計算，建立三維模型，劃分網(wǎng)格，進行設計工況的數(shù)值模擬，從局部和整體兩個角度對側(cè)向進水多機組泵站進行優(yōu)化研究。 (1)對不同擴散角的三個方案進行數(shù)模計算比較，得出了側(cè)向進水泵站前池內(nèi)不出現(xiàn)漩渦時的較優(yōu)前池擴散角。 (2)分析了配水池的長度和位置對配水效果的影響。研究結(jié)果表明在地形條件允許的情況下盡量增加配水池的長度、配水孔進口過渡段位于配水池前端的中間位置時效果最佳。

3、 (3)研究了配水孔進出口形式、高寬比和配水孔長度對配水效果的影響。研究表明采用弧形非直角進口和非對稱的擴散出口、高窄形配水孔(配水孔高寬比為2.25)、增加配水孔的長度對減小前池內(nèi)水流的偏流有顯著作用。 (4)提出了側(cè)向進水流量不等泵的優(yōu)化布置。當側(cè)向進水泵站存在兩種不等流量泵，應該將大流量的泵布置在配水池來流方向的一側(cè)。 (5)提出了備用泵的優(yōu)化設置。當一個前池內(nèi)只備用一臺泵時，隨機備用任何一臺泵整個泵站運行的水流效