论文部分内容阅读
泵站前池连接引水渠道和进水池,是泵站工程进水建筑物的重要组成部分,良好的进水条件,可以提高水泵装置的汽蚀性能和能量性能。前池分为正向进水前池和侧向进水前池两种基本类型。前者水流流向与进水池水流方向一致,水流逐渐扩散、流态平缓顺直;后者水流流向与进水池水流正交或斜交,水流紊乱,流态分布不均匀,易造成泥沙淤积,影响水泵正常运行。在实际工程中,受地形条件限制,临近江河的引水泵站、闸站结合泵站以及运行工况复杂的枢纽泵站会采取侧向进水的布置形式。本文以FLUENT软件为平台,采用Realizable κ-ε紊流模型,对多机组双向泵站群的引河、前池和进水流道进行数值模拟。计算结果显示,侧向进水的泵站前池流态紊乱,一站、二站、三站整个前池内形成大尺度逆时针回流区,回漩中心位于前池弯道内侧,流态紊乱,易引起泥沙淤积,不利于水泵机组高效安全运行;四站站前翼墙处出现两个几乎对称的旋转方向相反的回漩,流道进口流速分布不均匀,前池流态需改善。将计算结果与模型试验结果进行对比分析,说明采用Realizable κ-ε紊流模型,计算多出口泵站群引河前池的数值结果可信。为改善前池紊流的流态,在原方案的基础上,分别对加设底坎、加设“Y”型导流墩、组合加设底坎和“Y”型导流墩整流方案进行数值模拟。加设整流措施可以有效改善前池流态,为水泵运行提供良好的进水条件。为节约土地资源,提出了将泵站前池改造成侧向引河、正向扩散前池,并在此基础上加设等边三棱柱、隔墩等整流措施。对各个方案建立三维物理模型,进行数值模拟,分析比较计算结果,提出最经济合理的方案。