基于不可壓縮流體的連續(xù)性方程和雷諾時均N-S方程,采用CFD技術(shù)對臥式泵站直管式出水流道進(jìn)行數(shù)值模擬計算,通過改變出水流道型線,分析出水流道內(nèi)部流動特性及水力損失影響。研究表明,出水流道當(dāng)斷面形狀設(shè)計為圓變方,在平面方向和立面方向均逐漸擴大的形式時,流道內(nèi)流態(tài)最好;將進(jìn)水流道斷面在平面方向設(shè)計為先擴散后平直,而在立面方向均勻擴大的形式時,流態(tài)較好;而將斷面在立面與平面方向均設(shè)計成先擴散后平直時,出水流道流態(tài)最差。 

【文章來源】：中國農(nóng)村水利水電. 2020,(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

貫流泵出水流道實體造型圖

各計算部件在UG中進(jìn)行參數(shù)化建模,然后導(dǎo)入Mesh中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對計算域進(jìn)行網(wǎng)格劃分,整個計算域y+值在30～500之間[8],葉輪網(wǎng)格節(jié)點數(shù)為80.27 萬個,導(dǎo)葉網(wǎng)格節(jié)點為106.98 萬個,出水流道網(wǎng)格節(jié)點數(shù)為20.39 萬個,經(jīng)網(wǎng)格無關(guān)性計算,當(dāng)總體網(wǎng)格數(shù)達(dá)到232 萬個時,泵裝置揚程和葉片扭矩波動值均小于1%,滿足計算要求。3 研究方案設(shè)計

根據(jù)初步分析,影響直管式出水流道水力性能的主要參數(shù)有:漸變段長度L1,出水流道總長度L,出水出口斷面寬度B,出口斷面高度H等。因此設(shè)計13種典型出水流道進(jìn)行對比分析,方案1～5的出水流道斷面形狀由圓變方,斷面寬度在平面和立面方向均逐漸擴大;方案6～9在平面方向上斷面寬度先擴大后保持不變,保證漸變段之后的流道寬度與出口斷面寬度保持一致,而在立面方向的斷面均勻擴大;方案10～13出水流道在平面與立面方向斷面形狀均先擴散后保持不變。各方案出水流道的尺寸見表2。表2 直管式出水流道設(shè)計參數(shù)表Tab.2 straight tube outlet conduit channel design parameter table 方案 B1/B L1/L H1/H 方案 B1/B L1/L H1/H 1 0.57 0.2 0.74 8 1 0.6 0.87 2 0.68 0.4 0.81 9 1 0.8 0.94 3 0.79 0.6 0.87 10 1 0.2 1.16 4 0.90 0.8 0.94 11 1 0.4 1.12 5 1 0.97 1 12 1 0.6 1.08 6 1 0.2 0.74 13 1 0.8 1.04 7 1 0.4 0.81

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]豎井貫流泵裝置水力特性的數(shù)模分析[J]. 陳加琦,蘇志敏,王夢成,濮菊琪,陳松山.  中國農(nóng)村水利水電. 2018(07)
[2]水泵轉(zhuǎn)速變化對進(jìn)出水流道水力損失的影響[J]. 朱紅耕,張仁田,劉軍,朱泉榮,姚林碧.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2009(06)
[3]大型低揚程泵站直管式出水流道優(yōu)化水力設(shè)計[J]. 陸林廣,吳開平,冷豫,陳阿萍.  農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2007(08)
[4]泵站進(jìn)出水流道優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)函數(shù)研究[J]. 成立,劉超.  水泵技術(shù). 2007(03)
[5]低揚程泵站直管式出水流道優(yōu)化設(shè)計計算及模型試驗研究[J]. 伍杰,秦鐘建,陸林廣,吳開平,冷豫,陳阿萍.  南水北調(diào)與水利科技. 2005(06)
[6]泵站出水流道模型水力損失的測試[J]. 陸林廣,吳開平,冷豫,祝婕.  排灌機械. 2005(05)



本文編號：3324370