城市排水泵站前池导流墩整流措施的数值模拟_论文

发布时间:2021-08-04 17:30:28

一 3 6 0一  江苏农业科学 2 0 1 3年第 4 1卷第 5期  黄继宏, 王晓升, 张晓毅. 城 市排水泵站前池导流墩整流措施的数值模拟[ J ] .江苏农业科学 , 2 0 1 3 , 4 1 ( 5 ) : 3 6 0 — 3 6 2 .   城市排水泵站前池导流墩整流措施 的数值模拟  黄 继宏  , 王 晓升  ,张晓毅  ( 1 . 河海大学水利水电学院, 江苏南京 2 1 0 0 9 8 ; 2 . 山东省烟台市胶东地区引黄调水工程建设管理局 , 山东烟台 2 6 4 0 0 3 )   O  O   一 ∞   O 2  O   2  O   2 摘要 : 城市排水泵站前池扩散角过大会在前池 中形成边侧 回流 , 影响水 泵进 流条件 , 增设导 流墩 整流措施可 以显  著改善泵站前 * 面水流流态 , 应用标准 j } 一 s 湍流模型建立三维前池计 算模 型 , 并用 S I M P L E C算法求解 。选取不 同   的导 流墩参数对泵站前池进行数值模 拟 , 分析导流墩对泵站前池水流流态 的影响因素 , 明确 了优化导 流墩布置 的相关  参数 。   关键词 : 泵站前池 ; 数值模拟 ; 导流墩  中图分 类号: T V 6 7 5   文献标志码 : A   文章编号 : 1 0 0 2—1 3 0 2 ( 2 0 1 3 ) 0 5—0 3 6 0— 0 3   城市排水泵站 由于受用地 条件的限制 , 一般 占地面积较  小, 建筑 物尺寸不 足 , 前池难 以完全遵 循常规设 计规范 的要  求, 因而城市排水泵站前池难 以*顺地扩散前池水流 , 使得前  池水流不 能均匀地进 入进水池 , 易产生水 流偏折 、 回流 、 漩 涡  建立三维湍流数学模 型。   等不 良现象 , 影响水泵的工作性能 。导流 墩作为泵站前池 常  用 的整 流措施 , 在 泵站前 池 中 已经 得到 了广泛 的研 究及应  用  , 取得 了显著 的效果 。针对城 市泵站的特点 , 采用数值  模拟方法对典型的正 向箱涵式进水前池导流墩整流措施进行  研究 , 分析导流墩各参数对改善泵站前池水流流态的影 响, 提  出了适宜改善此类泵站前池水流条件 的导流墩参数  。   1 数学模 型和计算方法  上海市某排水泵站设有 3台立式轴流机组 , 前池进 流为  正 向矩形箱涵式进水 , 扩散角为 4 O 。 , 纵 向底坡坡度为 0 . 3 5 4 ,   长 1 1 . 2 6   m; 3台水泵分别 布置 于前 池后 进水池 中, 各进水池  b . 剖面 图  图1 泵站整体 布置  1 . 1 控 制 方 程  由隔墩分开 , 泵站前池布置如 图 1所示。根据泵站前池体 型  收稿 日期 : 2 0 1 3—0 3— 0 3   泵站前池 流态 处于 复杂 的紊 流状 态 , 雷 诺数 通 常大 于  1 O   , 为不可压流动。应用雷诺 时均方程 和标准  一s紊 流模  型方 程 , 可 得 到 在 定 常 直 角 坐 标 下 不 可 压 水 流 的控 制  方 程  。   基 金项 目: 国家 自然科学基金 ( 编号 : 5 1 0 0 9 0 5 1 ) 。   作者 简介 : 黄继宏( 1 9 8 6 一) , 男, 甘 肃通渭人 , 硕士研 究生 , 主要从 事  泵 站工 程 研 究 。E—m a i l : h u a n g i h 2 0 0 6 @1 6 3 . c o n。 r   连续性方程 :   泵站 , 前池压水板 的倾角在 6 0 。 左右较优 , 板下缘悬 空高度与  5 层  — — 试验值 尸 - 1 — 1 . | 1   ——一 计算值  F = fr1 广rT_ 1   广rf   前 池 水 深 之 比在 0 . 3 5 1 左右较优。   参 考文 献 :   rm 厂n  rn  广m  4 层  [ 1 ] 李百齐 , 张有敬 , 王天奎 , 等.压水板/ 导流墩 组合导流装 置的开  斤  阿  尸n]  『 =   R  R  阿  阿  广f   阡  3 层  发及其在上 海 污水 治理二 期工 程 s B泵 站前 池 中 的应 用研 究  [ J ] . 船舶力学 , 2 0 0 2 ( 4 ) : 2 2 — 2 6 .   『 = r厂 ]  2 层  广  [ 2 ] 何 耘, 刘 【 3 ] 刘 成, 何 成. 污水泵站前池设 置压水板的改进措施研究 [ J ] .   耘, 韦鹤*. 污水泵站前池 流态改 进措施的试验研  辉, 程永 光. 泵站前池导流板 整流措 施数 值模拟研  水泵技术 , 2 0 0 0 ( 2 ) : 2 l 一 2 4 .   究[ J ] .给水排水 , 1 9 9 7 ( 2 3 ) : l 5 — 1 8 .   [ 4 ] 于永海 , 徐 究[ J ] .水利水 电技术 , 2 0 0 6 ( 9 ) : 4 1— 4 3 .   流速呈上小下大 的合理分 布; 同时能均化*面流速分布 , 改善  了水泵的进流条件 。对于进水 I Z l 偏 高、 底坡较 陡的城市排水  [ 5 ] 金忠青 . N— S 方程 的数值解和紊流模型 [ M] . 南京 : 河海大学出  版社 , 1 9 8 9: 1 9 3— 2 0 6 .   黄继宏等 : 城 市排 水泵站前 池导流墩整流措施的数值模 拟  dul _ i   . . — —3 6 1. . — —   d   :一 0   ( 1 )   2 . 2 无 整流 措 施 前 池 流 态 分 析  前池在无整流措施下 的* 面流速云图分布 如图 2所示 。   动量 方 程 :   由数值模拟结果可知

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