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《扬州大学》 2010年
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双向对称叶轮竖井贯流式泵装置内流动数值模拟

姜楠  
【摘要】: 双向竖井贯流式泵装置是一种新型的低扬程泵站结构形式,由进出水池、进出水流道、安装电机的竖井以及贯流泵机组组成。该泵装置将引水与排水相结合,具有泵装置效率较高,进、出水流道顺直,水力损失小,机组结构简单紧凑,开挖深度及平面尺寸小,工程投资省,便于管理、维护,便于实现双向抽水等特点。特别适合应用于南水北调工程中的中、小型泵站。 目前,针对双向对称叶轮竖井贯流式泵装置的数值模拟研究比较少见。双向竖井贯流式泵装置的各个组成部分是一个有机整体,彼此相互作用,双向叶轮具有相同的正、反向性能,因此采用双向叶轮方式来实现双向抽水功能。本文主要研究双向竖井贯流式泵站的双向性能,通过对装置模型的数值模拟,探讨叶轮叶片安放角度、短直平板导叶布置型式对泵装置双向运行水力性能的影响,因此,有必要对整个水泵装置内部的流场进行分析研究,以减小水力损失为目的,增强泵装置的水力性能,提高水泵装置的效率。 CFD (Computational Fluid Dynamics)技术,即计算流体力学技术,随着计算机性能的提高和数值计算方法的改进,CFD技术得到了飞速的发展。作为目前功能最全面,适用性最广的CFD软件之一的Fluent软件在水利工程中的应用正逐步展开。本文运用Fluent软件对双向对称叶轮竖井贯流式泵装置内部流场进行了数值模拟,分析泵装置内部的水流流态,以及流道内过流部件对流态的影响,进而提出对泵装置内部过流部件如进、出水流道、叶轮叶片安放角度、支撑布置型式等的优化方案,预测水泵的性能,进而减少泵装置的水力损失,这对提高泵站效率具有重要的理论意义与实际价值。 本文以某双向对称叶轮竖井贯流式泵装置为基础进行数值计算,用Gambit软件建立三维模型和非结构化网格剖分计算区域。采用三维雷诺平均N-S方程和标准k-ε紊流模型,使用有限体积法建立离散方程,对双向对称叶轮竖井贯流泵包括进出、水流道装置内部的流动进行三维紊流数值计算,性能预测。较好的模拟出流复杂的流动形态,进而提出改进泵装置结构的方法,优化泵装置的水力性能,提高泵装置的效率。
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TV136.2

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【相似文献】
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