一种水力性能优异的前置竖井式贯流泵进水流道，属于水利工程泵站技术领域。所述前置竖井式贯流泵进水流道沿水流方向分为直线进口段、竖井过流段、相贯汇流段和圆台整流段等4段，各段具有不同的几何特征；所述竖井过流段、相贯汇流段和圆台整流段几何形体复杂，提供了详细的断面位置图和断面数据表；所述前置竖井式贯流泵进水流道所有尺寸均用相对值表示，将这些相对值乘以泵站拟采用的贯流泵叶轮直径即可得该泵站进水流道的实际所需尺寸；所述直线进口段的参数可根据泵站的实际需要在一定范围内调整，以适应不同泵站对流道长度、宽度等主要几何参数的实际需要。本实用新型专利技术水力性能优异、适用性强、应用简便，确保泵站的安全、稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种水力性能优异的前置竖井式贯流泵进水流道
本专利技术属于水利工程泵站
，具体涉及一种水力性能优异的前置坚井式贯 流泵进水流道，主要用于指导工程技术人员设计水力性能优异的前置坚井式贯流泵进水流 道，以保证其设计质量。
技术介绍
前置坚井式贯流泵装置具有水流平顺、流道水力损失小的优点，适用于特低扬程 (低于3m)的大型泵站，以解决低扬程泵装置效率难以提高的问题。该型式的泵装置在进 水流道内设置用钢筋混凝土浇筑的坚井，动力机、轴承及齿轮箱等设备安装在坚井内，与其 它型式的低扬程泵装置相比，具有结构较简单、安装检修较方便、投资较少等优点。对前置 坚井式贯流泵进水流道的设计要求为：（1)提供足够大的坚井空间尺寸，以便于动力机、齿 轮箱等设备的安装和检修；（2)引导水流平顺地从前池流向贯流泵叶轮室，为其进口提供 均匀的流场，确保实现泵站安全、稳定和高效运行。前置坚井式贯流泵进水流道三维形体复 杂，须同时满足坚井内空间尺寸足够大和流道内流场平顺均匀两个方面的要求，通常需采 用复杂的基于CFD的优化水力设计方法，设计难度大、设计周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述情况，提供了一种水力性能优异的前置坚井式贯流泵 进水流道，用以保证所设计的进水流道满足坚井内空间尺寸足够大和流道内流场平顺均匀 两方面的要求，确保泵站安全、稳定和高效运行。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种水力性能优异的前置坚井式贯流 泵进水流道，其特征是，所述前置坚井式贯流泵进水流道沿水流方向设有直线进口段、坚井 过流段、相贯汇流段和圆台整流段，直线进口段、坚井过流段、相贯汇流段和圆台整流段的 长度、高度、宽度及涉及到的弧面、曲线半径均与贯流泵叶轮直径D (单位为m，下同）相关 联；所述直线进口段位于所述前置坚井式贯流泵进水流道的最前端，直线进口段过流通道 由流道内壁构成，流道上、下边线和平面形线均为直线，断面形状为矩形，引导水流平顺进 入进水流道，直线进口段的长度Lz为0. 8D、高度Hzl为I. 576D、宽度Bzl为2. 545D、进口顶 板圆弧半径R = 〇. 3077D - 0. 0154m ;所述坚井过流段位于直线进口段之后，坚井过流段 过流通道由流道内壁和坚井外壁构成，流道的断面形状沿水流方向由方逐渐变圆，坚井外 壁面形状沿水流方向采用橄榄形变化曲面，引导水流平顺地由坚井两侧的过流通道通过， 坚井过流段长度Lj为3. 586D、进口宽度BLjl和高度Hjl分别为2. 54?和I. 576D ;所述相 贯汇流段位于坚井过流段之后，相贯汇流段过流通道由流道的内壁和坚井及圆台的外壁构 成，引导从坚井两侧流出的两股水流无冲击地平顺汇合，相贯汇流段的长度Lg为I. 027D、进 口宽度BLgl和高度Hgl分别为2. 212D和I. 576D、坚井宽度BJgl为I. 08D、圆台直径DYgl为 I. 08D ;所述圆台整流段位于相贯汇流段之后，圆台整流段过流通道由流道内壁和圆台外壁 构成，流道内壁和圆台外壁的母线形状均为曲线，圆台整流段对流向贯流泵叶轮室的水流 进行最后的平顺稳定调整和加速，使水流十分均匀地进入贯流泵叶轮室，圆台整流段的长 度Lt为0. 658D、流道进口直径DLtl和圆台进口直径DYtl分别为I. 316D和0. 453D、流道出 口直径DLt2和圆台出口直径DYt2分别为0. 973D和0. 367D ;直线进口段、坚井过流段、相贯 汇流段和圆台整流段依次平滑过渡连接。 本专利技术与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果： 第一，本专利技术的前置坚井式贯流泵进水流道水力性能优异，使用方法简便，无需进 行复杂的基于CFD的优化水力设计研究工作；可保证每座泵站前置坚井式贯流泵进水流道 设计的质量，对于确保大型坚井式贯流泵站的安全、稳定和高效运行具有重要意义。 第二，本专利技术提供的前置坚井式贯流泵进水流道沿水流方向分为直线进口段、坚 井过流段、相贯汇流段和圆台整流段4个段，各段具有不同的几何特征和作用；直线进口段 对泵站前池来流作初步调整，坚井过流段引导水流均匀地由坚井两侧通过，相贯汇流段使 从坚井两侧流出的两股水流无冲击地平顺汇合，圆台整流段是最后将水流调整至十分均匀 的状态进入贯流泵叶轮室；应用本专利技术得到的前置坚井式贯流泵进水流道水流流态平顺均 匀、流线层次分明，水力性能优异。 第三，根据对已建大型坚井式贯流泵站的统计，前置坚井式贯流泵进水流道的长 度、宽度和高度的相对值（以贯流泵叶轮直径D为基准值）比较接近；流道所有几何参数均 用相对值表示，对于大型坚井式贯流泵站，将这些相对值乘以贯流泵叶轮直径D即可得到 所需的流道尺寸；流道的长度和宽度可根据不同泵站的实际需要在一定范围内方便地进行 调整。 第四，本专利技术提供的前置坚井式贯流泵进水流道水力性能优异：①根据近几年来 对大型前置坚井式贯流泵进水流道的研究和应用成果，选择其中经过充分优化水力设计和 严格性能测试、并得到成功应用的前置坚井式贯流泵进水流道；②所述前置坚井式贯流泵 进水流道的主要水力性能指标如下：流道出口水流速度分布均匀度Vu > 98. 5% ;流道出口 水流进入贯流泵叶轮室的平均角度>88.5。；设计流量的流道水力损失Ah < 0. 08m。 【附图说明】 图Ia是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道纵剖视示意图； 图Ib是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道横剖视示意图； 图Ic是图Ia和图Ib中的Aji - Aji断面剖视示意图； 图Id是图Ia和图Ib中的Agi - Agi断面剖视示意图； 图Ie是图Ia和图Ib中的Ati - Ati断面剖视示意图； 图2a是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道坚井过流段断面位置纵剖视示意图； 图2b是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道坚井过流段断面位置横剖视示意图； 图3a是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道相贯汇流段断面位置纵剖视示意图； 图3b是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道相贯汇流段断面位置横剖视示意图； 图4是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道圆台整流段断面位置纵剖视示意图； 图5a是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道直线进口段长度调整纵剖视示意图； 图5b是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道直线进口段长度调整横剖视示意图； 图6a是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道直线进口段宽度调整纵剖视示意图； 图6b是本专利技术前置坚井式贯流泵进水流道直线进口段宽度调整横剖视示意图。 图中：1流道，2坚井，3圆台，4直线进口段，5坚井过流段，6相贯汇流段，7圆台整 流段，8纵剖面上边线，9纵剖面下边线。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述： (1)本专利技术的目的：①提供一种适用性强的前置坚井式贯流泵进水流道，该流道 已经过严格测试，证明其水力性能优异，并已在大型泵站得到成功应用；②提供的前置坚井 式贯流泵进水流道过流通道由流道1的内壁和坚井2及圆台3的外壁构成，如图la、图Ib 所示；坚井2与圆台3相贯，两者位于流道1的内部，过流通道断面由内圈和外圈构成，内圈 为坚井2或圆台3的外壁，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水力性能优异的前置竖井式贯流泵进水流道，其特征是，所述前置竖井式贯流泵进水流道沿水流方向设有直线进口段、竖井过流段、相贯汇流段和圆台整流段，直线进口段、竖井过流段、相贯汇流段和圆台整流段的长度、高度、宽度及涉及到弧面、曲线半径等均与贯流泵叶轮直径D相关联；所述直线进口段位于所述前置竖井式贯流泵进水流道的最前端，直线进口段过流通道由流道内壁构成，流道上、下边线和平面形线均为直线，断面形状为矩形，引导水流平顺进入进水流道，直线进口段的长度Lz为0.8D、高度Hz1为1.576D、宽度Bz1为2.545D、进口顶板圆弧半径R＝0.3077D－0.0154m；所述竖井过流段位于直线进口段之后，竖井过流段过流通道由流道内壁和竖井外壁构成，流道的断面形状沿水流方向由方逐渐变圆，竖井外壁面形状沿水流方向采用橄榄形变化曲面，引导水流平顺地由竖井两侧的过流通道通过，竖井过流段的长度Lj为3.586D、进口宽度BLj1和高度Hj1分别为2.545D和1.576D；所述相贯汇流段位于竖井过流段之后，相贯汇流段过流通道由流道的内壁和竖井及圆台的外壁构成，引导从竖井两侧流出的两股水流无冲击地平顺汇合，相贯汇流段的长度Lg为1.027D、进口宽度BLg1和高度Hg1分别为2.212D和1.576D、竖井宽度BJg1为1.08D、圆台直径DYg1为1.08D；所述圆台整流段位于相贯汇流段之后，圆台整流段过流通道由流道内壁和圆台外壁构成，流道内壁和圆台外壁的母线形状均为曲线，圆台整流段对流向贯流泵叶轮室的水流进行最后的平顺稳定调整和加速，使水流十分均匀地进入贯流泵叶轮室，圆台整流段的长度Lt为0.658D、流道进口直径DLt1和圆台进口直径DYt1分别为1.316D和0.453D、流道出口直径DLt2和圆台出口直径DYt2分别为0.973D和0.367D；直线进口段、竖井过流段、相贯汇流段和圆台整流段依次平滑过渡连接。...
【技术特征摘要】
1. 一种水力性能优异的前置坚井式贯流泵进水流道，其特征是，所述前置坚井式贯流 泵进水流道沿水流方向设有直线进口段、坚井过流段、相贯汇流段和圆台整流段，直线进口 段、坚井过流段、相贯汇流段和圆台整流段的长度、高度、宽度及涉及到弧面、曲线半径等均 与贯流泵叶轮直径D相关联；所述直线进口段位于所述前置坚井式贯流泵进水流道的最前 端，直线进口段过流通道由流道内壁构成，流道上、下边线和平面形线均为直线，断面形状 为矩形，引导水流平顺进入进水流道，直线进口段的长度Lz为0. 8D、高度Hzl为1. 576D、宽 度Bzl为2. 545D、进口顶板圆弧半径R = 0. 3077D - 0. 0154m ;所述坚井过流段位于直线 进口段之后，坚井过流段过流通道由流道内壁和坚井外壁构成，流道的断面形状沿水流方 向由方逐渐变圆，坚井外壁面形状沿水流方向采用橄榄形变化曲面，引导水流平顺地由坚 井两侧的过流通道通过，坚井过流段的长度Lj为3. 586D、进口...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆林广，徐磊，陆伟刚，王海，李亚楠，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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