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1、九里河泵站是無(wú)錫市城市防洪除澇工程之一,泵站為特低揚(yáng)程泵站,安裝葉輪直徑2.2m的2200ZLB15-2型立式軸流泵3臺(tái)套,總流量45m3/s,設(shè)計(jì)揚(yáng)程分別為1.48m和1.42m。泵站采用平面蝸殼(鐘形)進(jìn)水流道,箱涵式出水流道,結(jié)構(gòu)新穎。 國(guó)內(nèi)的大型低揚(yáng)程泵站中,肘形進(jìn)水流道加虹吸式出水流道是比較傳統(tǒng)的組合形式,后來(lái)鐘形進(jìn)水流道加直管式出水流道的組合逐漸流行起來(lái)。但鐘形進(jìn)水流道加箱涵式出水流道的做法還很少見,其中有大量?jī)?nèi)容值
2、得研究。 本文的研究分為兩大部分,鐘形進(jìn)水流道中選取了對(duì)工程造價(jià)影響明顯且爭(zhēng)論較大的流道高度(喇叭管懸空高度)作為研究對(duì)象;箱涵式出水流道中選擇了經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)很少的喇叭管高度(喇叭管懸空高度)及后壁距離、后壁形狀作為研究?jī)?nèi)容。文中分別設(shè)計(jì)了多種方案的水工物理模型和數(shù)值模型。通過(guò)深入研究,嘗試揭開相關(guān)因素對(duì)流道性能的影響規(guī)律。 目前科學(xué)研究的三大方法分別是:理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬。理論分析的優(yōu)點(diǎn)在于所得結(jié)果具有普遍性,各
3、種影響因素脈絡(luò)清晰,是指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值計(jì)算的理論基礎(chǔ),但大多數(shù)情況下很難得到解析解。實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的結(jié)果真實(shí)可靠,它是理論分析和數(shù)值方法的基礎(chǔ)和驗(yàn)證手段,但受種種條件制約,有時(shí)很難開展所需的實(shí)驗(yàn)。數(shù)值模擬克服了前面兩種方法的缺點(diǎn),在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的計(jì)算,就好像做一次物理實(shí)驗(yàn)。并可得到完整的數(shù)據(jù),但它的實(shí)現(xiàn)需要理論支持,真實(shí)性需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 本論文將實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬相結(jié)合,兩者數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證,試圖從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
4、 本文中進(jìn)水流道共做了4個(gè)水工模型實(shí)驗(yàn)方案和6個(gè)數(shù)值模擬方案;出水流道做了12個(gè)水工模型實(shí)驗(yàn)方案及數(shù)值模擬方案。水工實(shí)驗(yàn)中按相似原理分別制作了進(jìn)出水流道物理模型,實(shí)測(cè)了流道的水力損失和部分流態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)值模擬中選用了工程實(shí)踐中最常見的雷諾時(shí)均N-S方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模擬湍流運(yùn)動(dòng)、應(yīng)用有限體積法離散控制方程、SIMPLEC算法求解方程組的方法,最終得到各種方案的模擬計(jì)算結(jié)果。 試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果表明,鐘形進(jìn)水流道的高度(喇叭管懸
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