雨水泵站內(nèi)部流場水力分析及FLUENT軟件模擬的應(yīng)用研究.pdf

1、國家住建部于2014年4月正式頒布使用《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》新版規(guī)范；新規(guī)范對雨水水量計(jì)算中，提高了重現(xiàn)期P年限，修改雨水水量計(jì)算公式中折減系數(shù)m（m=1），在工程設(shè)計(jì)角度來看，直觀的改變是加大了雨水管渠管徑等級和服務(wù)本片區(qū)的雨水泵站處理水量，大型雨水泵站也會隨之增多。為使雨水泵站設(shè)計(jì)工況與后期運(yùn)行更加吻合貼切，越來越多的雨水泵站建設(shè)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段使用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行泵站水流條件的模擬。
　　為此，本文以桃花寺雨水泵站項(xiàng)目（Q=17

2、m3/s）為例，從水力分析和FLUENT軟件模擬來對泵站內(nèi)部流場進(jìn)行研究，指導(dǎo)該項(xiàng)目各構(gòu)筑物尺寸的工藝設(shè)計(jì)。研究方法為：
　?。?）流場的水力分析，水力分析是泵站設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，對雨水泵站前池、集水池、出水池的水流流態(tài)進(jìn)行分析，通過流速、角度、工藝尺寸的控制使泵站內(nèi)流場趨近于平穩(wěn)；
　?。?）FLUENT軟件計(jì)算模擬，F(xiàn)LUENT軟件計(jì)算包括進(jìn)水流道的速度入口、自由出流邊界條件和出水流道的速度入口、壓力出口邊界條件、進(jìn)出水流

3、道的固壁邊界條件。用理論可視化的方式來對泵站實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析。
　　經(jīng)水力分析和FLUENT軟件計(jì)算后，確定桃花寺雨水泵站主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)尺寸及設(shè)備選型如下：
　?。?）進(jìn)水閘井：預(yù)留4個2200mm×2200mm方形孔洞，并配備四套2200mm×2200mm明桿鑄鐵鑲銅方形閘門，通過閘門井的流速為0.88m/s。
　　（2）格柵井：選用4臺回轉(zhuǎn)耙式格柵除污機(jī)，單臺設(shè)備流量Q=4.25m3/s，格柵寬度B=2800m

4、m，安裝角度為70°，柵條凈間距為40mm，通過格柵流速為0.88m/s。
　?。?）集水池：水泵選型根據(jù)項(xiàng)目采，用近遠(yuǎn)期相結(jié)合、大小泵搭配的原則，共采用8臺潛水軸流泵：6臺大泵，單機(jī)流量Q=2.4m3/s；2臺小泵，單機(jī)流量Q=1.2m3/s，水泵吸水喇叭口前流速為0.67m/s。
　?。?）出水池：出水方式為為前置式壓力出水池正向出水，后經(jīng)高位水池泄壓以重力流方式用雙排3000mm×3500mm方涵排到北運(yùn)河，排出口處流