泵站前池与进水池整流数值模拟

2010年5月第28卷 第3期

May2010Vo.l28 No.3

泵站前池与进水池整流数值模拟

刘新阳,高传昌,石礼文,刘 伟

1

1

2

2

(1.华北水利水电学院电力学院,河南郑州450011;2.田山电灌管理处,山东济南250400)

摘 要:针对田山一级泵站采用闸门控制前池与进水池水位形成了闸下射流的引水特点,提出了改善前池与进水池水流流态的整流工程措施.采用雷诺时均N-S方程,结合标准k- 湍流模型,对整流前后的前池与进水池水流流态进行了数值模拟,计算中不考虑泥沙对水流运动的影响.结果

表明,采用非连续底坎、非连续挑流坎与压水板等3种整流措施相结合的方式后,前池与进水池的闸底射流长度明显变短,表面回流基本消失,断面流速分布趋于均匀,且前池与进水池底部及水泵进口附近的流速明显减小.现场试验也表明,在实施整流措施后,在两种运行工况下,泵站装置效率分别提高了1.82%和5.96%,机组振动幅度分别下降了21和52 m,且池内泥沙淤积基本消除.关键词:泵站;前池;进水池;水流流态;数值模拟

中图分类号:S277;TV131 文献标志码:A 文章编号:1674-8530(2010)03-0242-05

Numericalsimulationforfluidmelioratinginbothforebay

andsuctionbayofpumpingstations

LiuXinyang,GaoChuanchang,ShiLiwen,LiuWei

2.TianshanElectricIrrigationManagementOffice,Jinan,Shandong250400,China)

1

1

2

2

(1.InstituteofElectricPower,NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower,Zhengzhou,Henan450011,China;

Abstract:AccordingtothejetfeatureunderthesluicethatformedbythewaterleveldifferenceinTianshanfirst stagepumpingstation,theeffortsoffluidmelioratingwereputforward.TheRANSequa tionandstandardk- turbulencemodelwereusedtosimulatetheflowstate,andtheinfluenceofsedi mentonthewaterflowwasnottakenintoconsiderationduringthesimulatingprocess.Duetotheattemptsofadoptingdiscontinuousbottomsills,discontinuoustrajectorysillsandpressurizedwaterboard,theresultsshowthatthejetlengthisshortensignificantly,thesurfacebackflowdisappears,thecross sectionvelocitydistributiontendstouniform,andthevelocityatthebottomoftheforebayandsuctionbayandnearthepumpinletdecreasessignificantly.Thefieldinvestigationsshowthatthemodificationsadoptedincreasethedeviceefficiencyby1.82%and5.96%respectively.Thevibrationamplitudedecreases21 mand52 m,andthesedimentaccumulationalmostdisappearsinbothoperatingconditions.Keywords:pumpingstation;forebay;suctionbay;waterflowstate;numericalsimulation 田山一级泵站位于山东省平阴县城北,从黄河取水,供城市和灌溉用水,安装12台轴流泵(含4台备用),设计提水能力24m/s,设计扬程7.7m,装机容量2520kW.该泵站于1971年建成投入使用.

3

由于黄河水位变幅较大,当黄河水位较高时,通常需调整闸门开度控制前池水位,从而形成了闸下淹没射流,前池与进水池底部水流直冲泵室,造成水流紊

乱,流态恶化,引起水泵机组强烈振动.另外,由于黄

收稿日期:2009-12-21

基金项目:水利部公益性行业科研专项经费项目(200801011);济南市科技攻关项目(061084)作者简介:刘新阳(1979 ),男,山东荣成人,讲师,博士(lxywd2008@http://www.wendangwang.com),主要从事流体机械及工程研究.

高传昌(1957 ),男,河北邯郸人,教授,博士(gcc@http://www.wendangwang.com),主要从事流体机械及工程研究.

泵站前池与进水池整流数值模拟相关文档

最新文档

返回顶部