泵站虹吸式出水流道參數(shù)化設計.pdf

1、隨著我國城鎮(zhèn)化建設進程的加快，洪澇災害和水環(huán)境惡化等問題也隨之加劇。為了更好地應對出現(xiàn)的問題，需要建設大批大型泵站。出水流道作為低揚程泵站的重要組成部分，如果流道內(nèi)流態(tài)不良，會降低泵裝置效率，甚至會威脅泵站的安全運行。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，且斷面形狀復雜，設計尺寸不當易引起機組振動等不良現(xiàn)象。在我國已建的大型低揚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、要的理論意義和實用價值。
　　工程中設計出水流道往往需要設計人員花費大量的時間去繪制單線圖。如果能夠設計一個界面，用戶只要提供流道主要控制尺寸就能得到相關單線圖，這樣就大大提高了流道繪制效率。因此，對出水流道的參數(shù)化二維繪圖軟件設計具有一定的工程實用價值。
　　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)化設計研究，第二部分是流道的二維參數(shù)化繪圖軟件設計研究。
　　虹吸式出水流道水力優(yōu)化設計研究采用了流體力學Nav

3、ier-Stokes方程和標準k-ε湍流模型對虹吸式出水流道進行了數(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。駝峰斷面高度對流道影響很大，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。下降段傾角除了對流道水力性能有影響，還對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，B3與水頭損失關系沒有明顯影響。
　　在二維參數(shù)化繪圖軟件設計部分采用某種虹吸式出水流道線型設計方法，編制了設計主程序（主要由上升段、駝峰段、下降段和出口段四個部分組成）。以AutoCAD繪圖軟件作為繪圖平臺，運