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水泵吸水池的改进和PIV试验验证

一、前言目前 ,我国有 4 7万余座泵站 ,它们大多建于六、七十年代 ,这些泵站的效率普遍较低 ,对国内 2万多座泵站的现场测试表明 ,它们的平均效率为 4 0 % ,有的仅为 10~ 2 0 %。同时这些泵站的安全性能也不理想 ,检修的频率很高。因此 ,泵站的改造已成为水利工程建设中的一项重要内容。一个泵站性能的好坏 ,是由多方面因素决定的 ,其中水泵吸水池设计的合理与否 ,会直接影响到泵站的运行效率和安全。好的水泵吸水池应该尽可能的减少吸水池内部的水力损失 ,能尽可能地消除吸水池内部的各种漩涡 ,能使泵的水力性能得到充分发挥 ,另外还要求吸水池的结构简单 ,施工方便 ,造价合理。在进行吸水池的设计时 ,最重要的是考虑如何减少吸水池内部流动中的漩涡 ,它们是引发振动、空蚀和泵效率降低的主要原因 ,这些都将使得水泵的性能恶化 ,严重时泵站将不能正常工作。吸水池内部的漩涡有多种类型 ,它们的产生与吸水池和吸入管的结构有很大关系 ,...  (本文共7页) 阅读全文>>

《流体机械》2009年06期
流体机械

吸水池进口结构对自由液面影响研究

1前言水泵吸水池作为泵站进口前的过流部分,其主要目的是将水流平顺地引至叶轮进口,为叶轮创造均匀的来流状态,从而使泵高效率稳定运行,防止发生空化和空蚀,提高泵站安全性和可靠性。对于水泵吸水池的设计最为重要的就是减少吸水池内部流动中的旋涡,因为旋涡会引发振动、汽蚀和泵效率降低,从而导致水泵性能恶化,严重时泵站将不能正常工作。而吸水池表面的波动情况直接反映了吸水池内部的流动情况,与旋涡的发生也有着密切的关系。近年来国内外许多学者利用数值模拟和试验等手段对水泵吸水池内部的流动状态进行了分析,从而揭示发生旋涡的规律。Yamamoto等应用湍流模型对水泵吸水池非均匀来流对水泵能量损失的影响进行了数值研究;JinW on K im和Dae Soo Lee等采用三维湍流模型对核电站水泵吸水池的流动进行数值分析[1、2]。Ra-jendran等使用PIV系统试验研究了垂直水泵吸水池模型的涡的产生,测量了水泵吸水池内的表面涡和附壁潜没涡;Ansar...  (本文共4页) 阅读全文>>

《水力发电学报》2009年04期
水力发电学报

不同结构进口对水泵吸水池自由液面的影响

0引言水泵吸水池作为泵站进口前的过流部分,其主要目的是将水流平顺地引至叶轮进口,为叶轮创造均匀的来流状态,减少吸水池中的旋涡,从而使泵高效率稳定运行,防止发生空化和空蚀,提高泵站安全性,因此水泵吸水池的设计在泵站建设中具有重要的意义。水泵吸水池的设计一般要遵循下面几个原则:(1)各过水断面有较均匀的流速分布;(2)吸水池内部的旋涡要尽量少;(3)较小的水力损失;(4)线型简单,施工方便;(5)有利于降低造价[1]。近年来国内外许多学者利用试验和数值模拟等方法对水泵吸水池内部的流动状态进行了分析,例如Yamamoto等应用湍流模型对水泵吸水池非均匀来流对水泵能量损失的影响进行了数值研究[2];Rajendran等使用PIV设备试验研究了垂直水泵吸水池模型中涡的产生,测量了表面涡和附壁潜没涡[3];Ansar.M和Nakato.T使用多普勒声速仪测量了矩形吸水池内的非定常流动,对存在反射流和不存在反射流时表面涡的产生进行了研究[4]...  (本文共7页) 阅读全文>>

《工程热物理学报》2009年12期
工程热物理学报

水泵吸水池后台阶内部流场试验研究

0弓l言水泵是工农业生产和人类生活中常见的一种通用机械,应用广泛。水泵吸水池是连接泵站前池和水泵进口之间的过渡段.吸水池型式众多,结构也多种多样,因此,决定了吸水池内部流态的差异性,即使吸水池进口条件一致,不同结构吸水池内的流场也会差别很大.吸水池对水泵装置性能的影响主要表现为吸水池内流态对水泵工作状态的影响,国内外均进行了广泛积极的研究。veeraP等人[‘l首先用PIV技术测量了一种水泵吸水池内部的漩涡运动,得到了二维平面内的漩涡结构;Rajendran等[2」使用pw设备试验研究了垂直水泵吸水池模型内涡的产生,测量了表面涡和附壁潜没涡;Ansar,M和Nakato,T.[s]使用多普勒声速仪ADV测量研究了单泵矩形吸水池中非定常流动状况。在国内,清华大学在封闭式和开敞式的水泵吸水池中进行了PIV测量试验,测得了不同类型的吸入涡和潜没涡结构l’];中国水科院等也开展了类似的研究[s].论文通过PIV技术测量了卧式开放式吸水池...  (本文共3页) 阅读全文>>

《工程热物理学报》2007年S1期
工程热物理学报

水泵吸水池后台阶流动的自由液面的试验研究

1前言水泵吸水池的主要目的是将液流平顺地引至叶轮进口,为叶轮创造轴对称的来流状态,从而使泵高效率地稳定运行。水泵吸水池设计时,最重要的就是要减少吸水池内部流动中的旋涡,它们是引发振动、气蚀和泵效率降低的主要原因,这些都将使得水泵的性能恶化。清华大学吴玉林课题组[‘一3]、Rajendran[4]、Jin won Kim!5]等人对此进行了一系列的实验与数值模拟的研究。本文设计了具有后台阶的水泵吸水池,采用了一种新型的液面高度测量方法一激光片光源成像法,研究了台阶高度,进口来流速度和淹没深度的变化对吸水池的流动的影响。相对以往对液面高度的单点测量方法:探丝法、超声波法和压力法,此方法属非接触式测量,不干扰流场;能在同一瞬间完成对一条线的测量,相对单点测量是一个很大的进步;测量精度高,在对每一条线进行测量时,对交线上的每一个点都能精确区分。2试验装置2.1试验台装置本试验研究的是开敞式水泵吸水池后台阶流动的自由液面高度和波动情况。如...  (本文共3页) 阅读全文>>

《水利学报》1964年06期
水利学报

抽水站吸水池的試驗研究

一、吸水他边壁型式的研究 边壁型式可根据流体力学原理把来水砚为平行的均匀流动,把吸水管进口视为一汇点.然后将这两种平面有势流动迭加,再求出流函数为零的流梭,从而可得最优的边壁型式.但应靓指出,池中实际水流情况与所殷有势流动有所出入;同时边壁型式形状比较复杂,施工不便,因此我们仅对矩形、多边形和半圆形吸水池进行了截脆研究.在豁脸中,保持池长、霓和水深不变,仅改变池壁形状. 根据拭脸观侧分析得知:在同样条件下,矩形边壁由于在水池边角处(图1中的月,B处),发生迥流区,因此吸水管入口阻力系数乙最大;多边形的迥流区蛟矩形者小,所以C值也蛟小;半圆形边壁由于与根据平面势流原理所确定的边壁形状相近,基本符合水流流搔,在边壁未引起迥流,所以雪值最小.┌─┐│】│├─┤│ │├─┤┌─┬─┐│ ││ │hs│├─┤└─┤P ││T │ │ │└─┘ │ │ └─┘隔板 剖面图平面图 图1吸水池中水流及尺寸图 拭脸查料舒算精果表明:半圆形、多边形...  (本文共4页) 阅读全文>>