利用反坡条件的泵站前池扩散角优化研究

发布时间：2024-03-02 14:09

　　为研究反坡条件对前池扩散角的优化调整作用,应用CFD数值模拟方法,采用标准k-ε湍流模型,对南水北调某配套泵站正向进水前池进行了分析计算,以工程设计的初始方案为基础,通过扩散角的调整分析计算前池水流流态。计算结果表明:前池设计水深较大,前池扩散角大于80°时,池内水流无法有效扩散,两侧回流明显,边孔水泵吸水条件恶劣;前池扩散角为50°时,前池内水流流态稳定,扩散均匀;前池进口段的反坡结构有利于前池水流均匀扩散,反坡条件可使前池扩散角增大到50°。

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【部分图文】：

图1泵站工程纵剖面(单位:m)

某泵站工程为南水北调中线工程中抽水和反向供水双向运行泵站,设计抽水流量18m3/s,反向供水为自流运行,设计流量20m3/s。泵站主要由引水箱涵、前池进口段、前池、主泵房、压力水箱及出水箱涵等建筑物组成,工程纵剖面见图1。工程建设场地比较狭小,泵站前引水渠为有压箱涵且需穿越公....

图2计算区域

计算模拟顺水流向分别为有压箱涵段20m,前池进口段12m,前池21.5m,进水池7.5m。计算区域见图2。计算入口采用压力入口,出口控制流量,边壁糙率取0.012[15]。2.3计算工况

图3z=2.2m时平面流场

为表示前池平面流场分布情况,水平截取前池1/2水深、高程z=2.2m处平面作为代表,显示前池平面流场(见图3)。同时为分析前池内水流分布变化情况,分别取池首、池中及池尾3个横断面进行对比,各断面流速分布见图4。图4前池各代表横剖面流速分布(单位:m/s)

图4前池各代表横剖面流速分布(单位:m/s)

图3z=2.2m时平面流场计算结果表明,在前池设计水深加大的情况下,矩形前池流场紊乱,水流进入前池后两侧回流强烈,回流最大流速约为0.5m/s,回流区长度约为15m,宽度约为8m,挤压主流明显,致使水流难以充分扩散。泵站运行时,水流的紊动可延伸至进水池内。初始方案中的矩....

本文编号：3916973