【摘要】：為了驗(yàn)證滁河四級(jí)站建成后原型泵裝置的性能指標(biāo)能夠滿足設(shè)計(jì)要求,確保泵站能夠安全可靠運(yùn)行,針對(duì)該泵站出水管道較長(zhǎng)和坡度較大的特點(diǎn),優(yōu)化設(shè)計(jì)了滁河四級(jí)站混流泵裝置模型試驗(yàn)方案,既保證了泵裝置模型流道與原型流道的水力損失相似,又保證了在試驗(yàn)臺(tái)能夠完整布置模型泵裝置。試驗(yàn)測(cè)試了混流泵裝置模型的能量、空化、壓力脈動(dòng)和飛逸等特性。試驗(yàn)結(jié)果顯示,滁河四級(jí)站混流泵裝置的進(jìn)出水流道型線設(shè)計(jì)合理,泵裝置在不同揚(yáng)程工況下能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,可以滿足滁河四級(jí)站的設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。該泵站模型泵裝置的試驗(yàn)方法和結(jié)果可為類(lèi)似的混流泵站設(shè)計(jì)和機(jī)組選型提供參考依據(jù)。
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圖片說(shuō)明： 圖1滁河四級(jí)站縱剖面結(jié)構(gòu)布置圖量特性、空化特性、飛逸特性和壓力脈動(dòng)特性等試驗(yàn)。2．1高精度閉式試驗(yàn)臺(tái)介紹模型試驗(yàn)在江蘇大學(xué)國(guó)家水泵工程中心高精度多功能水泵閉式試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行。試驗(yàn)臺(tái)的各種量測(cè)儀器設(shè)備的隨機(jī)不確定度控制在±0．1%以內(nèi)，效率綜合不確定度優(yōu)于0．32%。為保障試驗(yàn)泵在做空化時(shí)循環(huán)泵不發(fā)生空化現(xiàn)象，試驗(yàn)臺(tái)采用立式結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)臺(tái)的水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖2。圖2試驗(yàn)臺(tái)水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置圖2．2泵裝置模型試驗(yàn)方案依據(jù)《水泵模型及裝置驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》SL140－2006，泵裝置模型的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速nm按照原型與模型的nD值相等的條件確定。原型泵葉輪直徑Dp為1．856m，額定轉(zhuǎn)速np為250r/min，模型泵葉輪直徑Dm為0．32m，計(jì)算得到模型泵裝置的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速nm為1450r/min。根據(jù)相似原理對(duì)水泵葉輪、導(dǎo)葉以及進(jìn)、出水流道進(jìn)行了全模擬，所有過(guò)流部件保證幾何相似，，尺寸由同一模型比計(jì)算確定。模型泵葉輪導(dǎo)葉通過(guò)數(shù)控加工，模型流道通過(guò)電腦放樣鋼板焊接，流道內(nèi)部表面加涂層，既滿足幾何相似又滿足糙率相似得要求。換算得到的模型泵裝置方案見(jiàn)圖3。由圖3可知，按原型結(jié)構(gòu)尺寸換算后的模型泵裝置出水管道較長(zhǎng)，且向上坡度較大，導(dǎo)致無(wú)法直接接入出水罐。若附加接管及彎頭，則導(dǎo)致模型泵裝置的出水流道與原型不完全相似，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。而且由于模型試驗(yàn)系統(tǒng)為圖3模型泵裝置原方案閉式系統(tǒng)，重力的作用可忽略不計(jì)。因此，筆者對(duì)試驗(yàn)方案做了如下改進(jìn):將坡度向上的出水管道部分繞流道的對(duì)稱軸O－O旋轉(zhuǎn)180°，使流道坡度向下。這樣導(dǎo)致了流道的出口過(guò)低，仍然無(wú)法接入出水罐中。于是，把流道出口的彎頭前移，再把傾斜直管段的一部分移至彎頭后面，變成水平直管段，并保持流道的總長(zhǎng)度不變，詳見(jiàn)
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圖片說(shuō)明： 圖1滁河四級(jí)站縱剖面結(jié)構(gòu)布置圖量特性、空化特性、飛逸特性和壓力脈動(dòng)特性等試驗(yàn)。2．1高精度閉式試驗(yàn)臺(tái)介紹模型試驗(yàn)在江蘇大學(xué)國(guó)家水泵工程中心高精度多功能水泵閉式試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行。試驗(yàn)臺(tái)的各種量測(cè)儀器設(shè)備的隨機(jī)不確定度控制在±0．1%以內(nèi)，效率綜合不確定度優(yōu)于0．32%。為保障試驗(yàn)泵在做空化時(shí)循環(huán)泵不發(fā)生空化現(xiàn)象，試驗(yàn)臺(tái)采用立式結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)臺(tái)的水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置見(jiàn)圖2。圖2試驗(yàn)臺(tái)水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置圖2．2泵裝置模型試驗(yàn)方案依據(jù)《水泵模型及裝置驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程》SL140－2006，泵裝置模型的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速nm按照原型與模型的nD值相等的條件確定。原型泵葉輪直徑Dp為1．856m，額定轉(zhuǎn)速np為250r/min，模型泵葉輪直徑Dm為0．32m，計(jì)算得到模型泵裝置的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速nm為1450r/min。根據(jù)相似原理對(duì)水泵葉輪、導(dǎo)葉以及進(jìn)、出水流道進(jìn)行了全模擬，所有過(guò)流部件保證幾何相似，尺寸由同一模型比計(jì)算確定。模型泵葉輪導(dǎo)葉通過(guò)數(shù)控加工，模型流道通過(guò)電腦放樣鋼板焊接，流道內(nèi)部表面加涂層，既滿足幾何相似又滿足糙率相似得要求。換算得到的模型泵裝置方案見(jiàn)圖3。由圖3可知，按原型結(jié)構(gòu)尺寸換算后的模型泵裝置出水管道較長(zhǎng)，且向上坡度較大，導(dǎo)致無(wú)法直接接入出水罐。若附加接管及彎頭，則導(dǎo)致模型泵裝置的出水流道與原型不完全相似，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。而且由于模型試驗(yàn)系統(tǒng)為圖3模型泵裝置原方案閉式系統(tǒng)，重力的作用可忽略不計(jì)。因此，筆者對(duì)試驗(yàn)方案做了如下改進(jìn):將坡度向上的出水管道部分繞流道的對(duì)稱軸O－O旋轉(zhuǎn)180°，使流道坡度向下。這樣導(dǎo)致了流道的出口過(guò)低，仍然無(wú)法接入出水罐中。于是，把流道出口的彎頭前移，再把傾斜直管段的一部分移至彎頭后面，變成水平直管段，并保持流道的總長(zhǎng)度不變，詳見(jiàn)
【作者單位】： 安徽省駟馬山引江工程管理處;中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水利研究所;
【基金】：“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAD20B01)
【分類(lèi)號(hào)】：TV675

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本文編號(hào)：2515656