泵站进水流道内部流态模型试验方法研究 被引量：13

1

作者 陆林广 冷豫 +1 位作者 吴开平 祝婕 《排灌机械》 2005年第3期17-19,48,共4页

设计了泵站进水流道流态模型试验装置,不带模型泵进行了进水流道内部流态模型试验;介绍了“半肘形”进水流道和对拼钟形双向进水流道两种形式流道内内部流态的模型试验情况;结合应用实例,简述了不带模型泵、单独对进水流道进行模型试验... 设计了泵站进水流道流态模型试验装置,不带模型泵进行了进水流道内部流态模型试验;介绍了“半肘形”进水流道和对拼钟形双向进水流道两种形式流道内内部流态的模型试验情况;结合应用实例,简述了不带模型泵、单独对进水流道进行模型试验研究的特点。 展开更多

关键词 内部流态 试验方法 泵站 模型试验装置 双向进水流道 试验情况 应用实例 试验研究 模型泵

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新型竖井贯流泵装置研发与数值分析 被引量：15

2

作者 朱红耕 戴龙洋 +3 位作者 张仁田 朱国贤 吕赛军 费海蓉 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第5期418-422,共5页

在分析不同贯流泵装置的结构特征和常用断流方式技术特点的基础上,针对城市防洪泵站扬程低、年运行时间较短、安全可靠性要求高的特点,设计了一种竖井进水、虹吸出水和真空破坏阀断流的新型竖井贯流泵装置.以盐城市某泵站工程为例,运用... 在分析不同贯流泵装置的结构特征和常用断流方式技术特点的基础上,针对城市防洪泵站扬程低、年运行时间较短、安全可靠性要求高的特点,设计了一种竖井进水、虹吸出水和真空破坏阀断流的新型竖井贯流泵装置.以盐城市某泵站工程为例,运用计算流体动力学方法,利用RNG k-ε湍流模型闭合雷诺时均N-S动量方程组,以适应具有较大曲率的虹吸式出水流道内部流动,采用多重参考坐标系方法(MRF)处理叶片动静耦合,采用SIMPLEC算法实现压力与速度的耦合求解,对该新型竖井贯流泵装置的模型进行了数值分析和性能预测.计算结果表明:经初步优化设计的新型贯流泵装置模型,内部流态平顺,在设计扬程为1.15 m、流量为0.326 m3/s的工况下,装置效率达56.0%;在最高扬程为1.95 m、流量为0.296 m3/s的工况下,装置效率达到68.8%. 展开更多

关键词 竖井式贯流泵装置 断流方式 内部流态 数值分析 性能预测 城市防洪

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水泵水轮机泵工况非设计工况流态与压力脉动分析 被引量：11

3

作者 朱迪 肖若富 +1 位作者 陶然 刘伟超 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期77-84,共8页

水泵水轮机的运行稳定性对抽水蓄能机组产生极大影响,为研究不同工况下水泵水轮机内部流态及压力脉动的详细特征,针对某一模型水泵水轮机,分析2种不同导叶开度下从较小流量到较大流量的内部流动和压力脉动。结果表明,小流量下活动导叶... 水泵水轮机的运行稳定性对抽水蓄能机组产生极大影响,为研究不同工况下水泵水轮机内部流态及压力脉动的详细特征,针对某一模型水泵水轮机,分析2种不同导叶开度下从较小流量到较大流量的内部流动和压力脉动。结果表明,小流量下活动导叶开度小时和大流量下活动导叶开度大时压力脉动较小,瞬时扬程的波动变化也小,流动平稳;小流量下活动导叶开度大时和大流量下活动导叶开度小时受到许多低频的影响,频率成分比较复杂,压力脉动幅值较大,瞬时扬程的波动也大,内部流动紊乱。 展开更多

关键词 水泵水轮机 非设计工况 内部流态 压力脉动 数值模拟

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船用挖泥泵内部流动研究 被引量：6

4

作者 高瑛 李淑红 李金生 《水泵技术》 北大核心 2005年第2期29-30,38,共3页

采用数值计算方法研究船用挖泥泵内部三维粘性流动特性。计算模型建立在N-S方程基础上.采用Real- izable κ-ε紊流模型,该紊流模型在具有较高主流剪切率、较大曲率的壁面或有流动分离的情况都能得到相当精确的计算结果,并且计算所得叶... 采用数值计算方法研究船用挖泥泵内部三维粘性流动特性。计算模型建立在N-S方程基础上.采用Real- izable κ-ε紊流模型,该紊流模型在具有较高主流剪切率、较大曲率的壁面或有流动分离的情况都能得到相当精确的计算结果,并且计算所得叶轮能量特性和实际运行结果相当吻合。在流场计算的基础上,利用压力、速度矢量分布团等处理手段显示内部流场,分析在不同工况下流道的内部流态,研究挖泥泵流道内部的流动规律,对机组的各项性能做出合理的判断。 展开更多

关键词 挖泥泵 内部流动 船用 K-Ε紊流模型 数值计算方法 N-S方程 流动特性 三维粘性 计算模型 计算结果 流动分离 运行结果 能量特性 流场计算 内部流场 速度矢量 内部流态 流动规律 剪切率 大曲率 基础 流道 叶轮

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导叶进口安放角对轴流泵性能的影响 被引量：10

5

作者 严天序 刘超 +1 位作者 查智力 黄佳卫 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第6期72-78,共7页

为了探究导叶进口安放角对轴流泵性能的影响,采用CFD三维流动数值模拟技术对泵段模型进行分析,对其水力特性和内部流态进行研究,并与模型试验结果比对。结果表明,导叶进口安放角的变化只对导叶和出水部件有影响;在导叶进口安放角依次增... 为了探究导叶进口安放角对轴流泵性能的影响,采用CFD三维流动数值模拟技术对泵段模型进行分析,对其水力特性和内部流态进行研究,并与模型试验结果比对。结果表明,导叶进口安放角的变化只对导叶和出水部件有影响;在导叶进口安放角依次增加5°的三种模拟方案中,方案2在流量为355 L/s时泵段的综合性能最好,其泵段最高效率为87.0%。方案1的导叶进口安放角高效区向小流量偏移,高效区范围较小,流量向非设计工况变化时效率下降较快;方案3的导叶进口安放角高效区向大流量偏移,高效区范围较大,流量向非设计工况变化时效率下降较慢。在实际运行中,适当增大导叶进口安放角可以提高轴流泵在大流量工况下的效率,但同时应防止导叶进口安放角太小导致水泵高效区范围太小。 展开更多

关键词 轴流泵 导叶进口安放角 内部流态 数值模拟 水力损失

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襟翼长度对混流式水轮机空化性能的影响

6

作者 李雅丽 刘云琦 《水利与建筑工程学报》 2023年第6期128-135,共8页

为了研究襟翼结构尺寸对水轮机空化性能的影响,以HLX180-LJ-145混流式水轮机为原型,应用UG建立在原型转轮进口靠近下环处两叶片中间位置增加襟翼结构的加襟翼转轮模型为研究对象,利用ANSYS CFX软件对0.8Q_(d)小流量和1.0Q_(d)设计流量... 为了研究襟翼结构尺寸对水轮机空化性能的影响,以HLX180-LJ-145混流式水轮机为原型,应用UG建立在原型转轮进口靠近下环处两叶片中间位置增加襟翼结构的加襟翼转轮模型为研究对象,利用ANSYS CFX软件对0.8Q_(d)小流量和1.0Q_(d)设计流量工况点清水和含沙水介质下的转轮空化现象进行数值分析,分别采用长度在60 mm、80 mm和100 mm的3种襟翼,对比两种流量工况下加入襟翼前后混流式水轮机转轮内部流动形态,研究襟翼长度对水轮机空化性能的影响。结果表明:转轮叶片吸力面靠近转轮出口处易产生空化,增加襟翼后,转轮内总受压面积增大,空泡体积分数减小,转轮进口来流得到充分分流,带襟翼转轮过流通道的叶栅稠密度增加,叶片表面流动分离延迟,水流流线变得顺畅,水流流态变好,含沙水对转轮的磨蚀冲击减弱,空化性能得到明显的改善。该研究对不同水流介质下的水轮机改造设计与优化具有一定的参考作用。 展开更多

关键词 混流式水轮机 襟翼长度 内部流态 含沙水 空化

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中高比转速转轮内部流态与外特性的关系 被引量：1

7

作者 周凌九 王正伟 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期96-101,共6页

为了更有效的发挥流动计算技术在转轮优化、性能预测和新产品设计方面的作用 ,深入探讨内部流态与外特性间的关系是十分必要的。本文选择具有实测结果的混流式转轮进行了内部流场计算。首先对不同工况下计算的能量特性与试验值进行了细... 为了更有效的发挥流动计算技术在转轮优化、性能预测和新产品设计方面的作用 ,深入探讨内部流态与外特性间的关系是十分必要的。本文选择具有实测结果的混流式转轮进行了内部流场计算。首先对不同工况下计算的能量特性与试验值进行了细致的比较 ,结果表明 ,计算预测的转轮流量、效率等与试验曲线在设计工况附近时十分接近 ,在偏工况计算结果与实测结果虽有差别 ,但仍能反映转轮的主要特性 ;在此基础上 ,重点讨论了转轮内流场与外特性间的联系。分析表明 :转轮的最优效率区的位置和形状与进口冲角和出口环量密切相关 ,即小进口冲角区与小出口环量区的交集形成了水轮机的最优效率区 ;尾水管的压力脉动与转轮出口环量的大小密切联系 ,大的转轮出口正环量区对应着强度较大的尾水管的压力脉动 ;较大的进口负冲角易在叶片正面形成较大旋涡 ,转轮进口压力脉动可能与进口处该旋涡区的不稳定性有关。 展开更多

关键词 混流式水轮机 内部流态 外特性 转轮 内稳定流场 计算方法

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大型双吸离心泵内流场的数值模拟与性能预估 被引量：3

8

作者 徐存东 南瑞芳 +2 位作者 谢利云 王亚楠 魏怀东 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第5期126-129,共4页

针对高扬程大流量的大型双吸离心泵的汽蚀问题进行了数值模拟。依据k-ε紊流模型加壁面函数法对叶轮内的三维紊流流动进行数值计算与分析,采用雷诺时均Navier-Stokes方程进行模拟并通过压力耦合方程组的半隐式方法进行求解。利用FLUENT... 针对高扬程大流量的大型双吸离心泵的汽蚀问题进行了数值模拟。依据k-ε紊流模型加壁面函数法对叶轮内的三维紊流流动进行数值计算与分析,采用雷诺时均Navier-Stokes方程进行模拟并通过压力耦合方程组的半隐式方法进行求解。利用FLUENT软件模拟得到叶片流速分布、压力分布及全流道流线分布图,分析出离心泵叶轮通道内的流动规律,并将模拟结果与试验值进行对比,可知在设计工况点时相对误差最小,扬程相对误差为1.75%,效率相对误差为2.27%。结果表明:利用计算流体动力学进行三维紊流数值模拟可以反映大型双吸离心水泵内部真实流动,效率的变化趋势符合离心泵工作特性的一般规律,模拟结果与试验结果一致。 展开更多

关键词 大型双吸离心泵 叶轮 内部流态 三维紊流 数值计算

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1000MW级超超临界给水泵流态分析及性能预测

9

作者 成晓伟 《装备制造技术》 2022年第8期74-76,共3页

大容量高参数给水泵是1000 MW等级火电超超临界机组中的关键辅机,流场结构复杂,建模计算难度大。水泵内部流动特性对其水力性能的发挥起决定作用,在设计时应充分分析水泵内部流动特性。该文通过对一台电站调速给水泵进行内部流态分析,... 大容量高参数给水泵是1000 MW等级火电超超临界机组中的关键辅机,流场结构复杂,建模计算难度大。水泵内部流动特性对其水力性能的发挥起决定作用,在设计时应充分分析水泵内部流动特性。该文通过对一台电站调速给水泵进行内部流态分析,建立了水泵流道全三维模型,完成了离散模型的网格无关性分析。基于N-S方程采用κ-ε湍流模型对其进行数值模拟,从计算结果中提取水泵核心零件内部流场的压力、速度云图及湍流涡结构,对泵内流体出现的流动状态做出阐释。同时,预测出给水泵的流量-扬程、流量-效率外部性能曲线,将预测结果与工厂真实试验数据进行对比,得到具体误差范围。结论:该水泵叶轮、导叶内压力分布较为均匀,整体流动状态良好;叶轮和导叶内均存在少量不稳定涡结构,表明了高速高压多级给水泵内部流动的复杂性,首级叶轮内不稳定涡较少,导叶内涡黏性较低,内部能量损失稍大;预测数值与实测试验数据吻合良好,扬程相对误差值小于3%,效率相对误差小于4.5%。 展开更多

关键词 超超临界机组 给水泵 内部流态 数值模拟 性能曲线

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大型渠道清污机栅体结构的内部流态 被引量：1

10

作者 时伯华 常青 +1 位作者 杜培文 李永顺 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2011年第4期21-24,共4页

大型清污设备是南水北调等长距离调水工程的关键设备,拦污栅是清污机的重要部件,用以拦阻水流挟带的污物进入流道,保证调水沿线顺利正常运行。拦污栅的结构断面型式和布置是影响水流流态的重要因素。运用流体力学(CFD)数值模拟分析对栅... 大型清污设备是南水北调等长距离调水工程的关键设备,拦污栅是清污机的重要部件,用以拦阻水流挟带的污物进入流道,保证调水沿线顺利正常运行。拦污栅的结构断面型式和布置是影响水流流态的重要因素。运用流体力学(CFD)数值模拟分析对栅体结构不同断面型式和布置情况进行内部流态模拟分析,通过对不同方案的水平、垂直截面速度等值线图以及三维流场图的分析,得出流线型栅条、圆头流线型主梁水平布置、边梁为矩形箱梁的栅体结构为最优方案,大跨度比小跨度的要合理,流态和流速都更理想,水流均匀、平稳,且没有回流及涡流区,流速分布更对称。因此,对拦污栅体多种不同方案的优化研究,通过三维数值模拟计算验证了优化效果。 展开更多

关键词 大型渠道 清污机 拦污栅体 数值模拟 内部流态 三维流场 大跨度

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立式泵肘形进水流道喉部高度对性能的影响 被引量：1

11

作者 严天序 刘超 +1 位作者 查智力 黄佳卫 《南水北调与水利科技》 CAS 北大核心 2019年第1期186-192,共7页

为保证水流进入弯道时的流态良好,肘形进水流道进口段末端断面的高度通常较小,被称为"喉部"。基于CFD数值模拟进行方案设计和建模计算,对流道喉部断面的高度定量分析,对各方案的内部流态和泵系统性能进行研究。结果表明,喉部... 为保证水流进入弯道时的流态良好,肘形进水流道进口段末端断面的高度通常较小,被称为"喉部"。基于CFD数值模拟进行方案设计和建模计算,对流道喉部断面的高度定量分析,对各方案的内部流态和泵系统性能进行研究。结果表明,喉部高度大的方案进入弯道的流速慢,水力损失小,但流速变化快,分布不均匀;高度小的方案进入弯道流速快,水力损失大,但流速变化慢,流道出口流速均匀性好;文中喉部高度的最优方案为0.8倍叶轮直径,此方案的泵系统效率在340L/s达到79.08%。 展开更多

关键词 肘形进水流道 喉部高度 数值模拟 内部流态 泵系统

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基于样本熵的高水头混流式水轮机稳定性分析 被引量：5

12

作者 朱国俊 陈旻甲 +2 位作者 冯建军 刘可然 罗兴锜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期134-140,101,共8页

机组的压力脉动是表征水轮机稳定性的主要参数之一,但仅基于压力脉动幅值判定水轮机的稳定性存在一定的局限性。采用多通道压力脉动同步采集系统同步采集某高水头混流式水轮机部分负荷下多部位压力脉动数据,然后综合互相关分析和互补集... 机组的压力脉动是表征水轮机稳定性的主要参数之一,但仅基于压力脉动幅值判定水轮机的稳定性存在一定的局限性。采用多通道压力脉动同步采集系统同步采集某高水头混流式水轮机部分负荷下多部位压力脉动数据,然后综合互相关分析和互补集合经验模态分解(CEEMD)方法提取各压力脉动信号的主分量,对各压力脉动信号的主分量数据进行样本熵计算,获得不同测点在运行范围内的样本熵分布规律。结果表明:在部分负荷下,尾水管内部的空腔涡带仍然是影响高水头混流式水轮机稳定性的主要因素;可根据水轮机各部位压力脉动信号主分量的频率信息推断水轮机内部水力不稳定源的类型;关键测点处压力脉动幅值分布规律与样本熵分布规律的对比表明,压力脉动信号主分量的样本熵变化趋势能够反映水轮机内部流动状态的变化趋势。 展开更多

关键词 高水头混流式水轮机 压力脉动 互补集合经验模态分解 样本熵 内部流态观测

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