本文選題：泵站　切入點：懸空高　出處：《水利學(xué)報》2017年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：泵站進(jìn)水池的結(jié)構(gòu)參數(shù),特別是吸水喇叭管參數(shù)取值對泵站整體流態(tài)影響很大。本文基于響應(yīng)曲面模型和CFD數(shù)值模擬,以垂直布置的吸水喇叭管懸空高、后壁距和淹沒深度為設(shè)計變量,以進(jìn)水池壓力場、速度場和渦量場評價指標(biāo)的加權(quán)函數(shù)為目標(biāo)函數(shù),進(jìn)行2因素和3因素的優(yōu)化設(shè)計分析。研究結(jié)果表明,變量之間對進(jìn)水池流態(tài)的交互作用較大,淹沒深度對最優(yōu)懸空高、后壁距的影響不可忽略,且淹沒深度與懸空高的交互作用(P=0.0019)較其與后壁距的交互作用(P=0.0696)大。針對本文垂直布置型式的吸水喇叭管,推薦最優(yōu)參數(shù)組合是懸空高0.77 D,后壁距0.37 D,淹沒深度2.19 D。在該組合下實際值與預(yù)測值誤差不大于4.82%,與泵站設(shè)計規(guī)范推薦值相比,其計算域水力損失降低0.98%,流速分布均勻度提高5.92%,機(jī)組縱剖面渦量分布特征值降低3.1倍,大大改善了進(jìn)水池的流態(tài)。這表明所建立的二次多項式響應(yīng)面模型能夠較精確地表示設(shè)計變量與目標(biāo)函數(shù)之間的關(guān)系,基于響應(yīng)曲面模型的優(yōu)化設(shè)計方法可有效用于泵站進(jìn)水流場的流態(tài)優(yōu)化。
[Abstract]:The structural parameters, especially the parameters of the suction horn pipe, have a great influence on the overall flow state of the pumping station. Based on the response surface model and CFD numerical simulation, the vertical arrangement of the suction horn pipe is used for the suspended height. The distance and depth of the back wall are the design variables, and the weighting function of the pressure field, velocity field and vorticity field of the inlet pool is taken as the objective function, and the optimization design of the two factors and three factors are analyzed. The interaction between variables on the flow state of the inlet pool is great, the depth of submergence has great influence on the optimal suspended height, and the influence of the back wall distance cannot be ignored. The interaction between submerged depth and suspended height (P0. 0019) is larger than that of P0. 0696). The recommended optimal parameter combination is suspension height 0.77D, rear wall distance 0.37D, submergence depth 2.19D. under this combination, the error between actual value and forecast value is not greater than 4.82, which is compared with the recommended value of pump station design code. The hydraulic loss is reduced by 0.98, the uniformity of velocity distribution is increased by 5.92, and the characteristic value of vorticity distribution in the longitudinal section of the unit is reduced by 3.1 times. It is shown that the quadratic polynomial response surface model can accurately represent the relationship between design variables and objective functions. The optimal design method based on response surface model can be used to optimize the flow state of inlet water flow field of pumping station.
【作者單位】： 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院;北京市供水管網(wǎng)系統(tǒng)安全與節(jié)能工程技術(shù)研究中心;中國灌溉排水發(fā)展中心;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51321001,51139007) 國家科技支撐計劃項目(2012BAD08B03,2015BAD20B01)
【分類號】：TV675

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本文編號：1651709