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小型泵站吸四川水井进水管位置数值模拟

来源:http://sc.cqcsj.net/news65083.html │ 发表时间:2019/4/8 15:18:00 

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  为了探究二次供水泵站吸水井内流动不稳定问题,研究了吸水井进水管位置对吸水井及泵吸水管内流动特性影响.采用Ansys-CFX流体仿真软件,对包括吸水井、进水管和泵吸水管在内的水体域进行三维定常数值模拟,对具有相同供水规模但进水管位置布置不同的2个泵站进行计算.分析了水泵进水条件和进水流道水力损失,结合其内部各断面速度分布情况,提出将进水条件差的泵站进水管位置进行更改的方案,并对更改后的水泵进水条件、水力损失以及内部流动情况进行对比分析.结果表明,泵站A吸水井进水管正对泵吸水管,吸水管内存在旋涡和扰流,并且各断面的轴向流速均匀度较小,平均流速偏流角较大,内部流动不稳定,水泵进水条件较差.将该泵站进水管位置分别向相邻2个泵位偏移1.375 m之后,该泵吸水管流道水力损失由6.579 cm分别降为3.301和3.258 cm,各断面处的轴向流速均匀度提高,平均流速偏流角降低,水泵进水条件得到改善.因此,为了改善水泵进水条件的稳定性,在小型泵站设计时应避免吸水井进水管正对泵的吸水管.泵站前池具有为进水池提供良好进水条件的作用,而进水池内部水流是否均匀、稳定对水泵的稳定、高效运行有很大影响.进水池的形状和尺寸设计不当,容易在内部产生旋涡,使水泵的进水条件变差,若旋涡呈涡带进入水泵,容易引起机组振动和效率降低.由于条件限制,某市一、二次供水泵站引渠(进水管)引进的水流直接进入进水池(吸水井),没有经过前池整流,水力损失较大且容易出现旋涡,水泵的进水条件较差,机组振动,效率降低.该小型供水泵站在夏季供水需求量大时,正对吸水井进水管的水泵经常出现抽不上水以及水中含气量高的问题.针对这一现象,首先对吸水井设计尺寸进行理论校验,再对可能影响进水管内流动的因素进行分析,最终确定对进水管的位置进行研究.泵吸水管内数值模拟结果分析

  3.1 水力特性

  泵站进水流道的水力特性分析包括水泵进水条件和进水流道水力损失两部分,所研究的计算域出口直接连接泵的进口,因此,借助于水泵进水条件,分析研究两泵站进水管位置对其水力性能的影响.水泵进水条件包括轴向流速均匀度η和平均流速偏流角θa[9].

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