泵站虹吸式出水流道參數(shù)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，洪澇災(zāi)害和水環(huán)境惡化等問題也隨之加劇。為了更好地應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的問題，需要建設(shè)大批大型泵站。出水流道作為低揚(yáng)程泵站的重要組成部分，如果流道內(nèi)流態(tài)不良，會(huì)降低泵裝置效率，甚至?xí){泵站的安全運(yùn)行。虹吸式出水流道利用虹吸原理，斷流方式簡單可靠，但是工程投資較大，且斷面形狀復(fù)雜，設(shè)計(jì)尺寸不當(dāng)易引起機(jī)組振動(dòng)等不良現(xiàn)象。在我國已建的大型低揚(yáng)程泵站中出水流道很多采用虹吸式，因此，本文選擇研究優(yōu)化虹吸式出水流道的水力性能具有重

2、要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　工程中設(shè)計(jì)出水流道往往需要設(shè)計(jì)人員花費(fèi)大量的時(shí)間去繪制單線圖。如果能夠設(shè)計(jì)一個(gè)界面，用戶只要提供流道主要控制尺寸就能得到相關(guān)單線圖，這樣就大大提高了流道繪制效率。因此，對(duì)出水流道的參數(shù)化二維繪圖軟件設(shè)計(jì)具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文的內(nèi)容分為兩部分:第一部分是虹吸式出水流道優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，第二部分是流道的二維參數(shù)化繪圖軟件設(shè)計(jì)研究。
　　虹吸式出水流道水力優(yōu)化設(shè)計(jì)研究采用了流體力學(xué)Nav

3、ier-Stokes方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型對(duì)虹吸式出水流道進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，其主要內(nèi)容是:分析比較了虹吸式出水流道幾何參數(shù)對(duì)流道水力性能的影響，包括:上升段傾角、駝峰斷面高度、下降段傾角和出口斷面寬度。在這些幾何參數(shù)中，流道水頭損失隨著上升段傾角α的增大而呈現(xiàn)先逐漸減小后逐漸增大的趨勢(shì)。駝峰斷面高度對(duì)流道影響很大，隨著駝峰斷面高度H2的增大，流道水頭損失是先減小后逐漸增加的。但由于流道駝峰斷面高度的選擇還要兼顧土建投資，所以也不宜過

4、大，宜取在H2=0.88 D0左右。下降段傾角除了對(duì)流道水力性能有影響，還對(duì)工程土建投資有較大影響。下傾角值越大，流道水頭損失就越大。出口斷面寬度B3過大會(huì)引起虹吸式出水流道水頭損失的明顯增加，在B3大于2.31 D0時(shí)，B3與水頭損失關(guān)系沒有明顯影響。
　　在二維參數(shù)化繪圖軟件設(shè)計(jì)部分采用某種虹吸式出水流道線型設(shè)計(jì)方法，編制了設(shè)計(jì)主程序（主要由上升段、駝峰段、下降段和出口段四個(gè)部分組成）。以AutoCAD繪圖軟件作為繪圖平臺(tái)，運(yùn)