一种大型泵站进水流道新型水力优化设计方法技术

本发明专利技术涉及一种大型泵站进水流道新型水力优化设计方法，包括以下步骤：(1)基于进水流道二维设计理论对流道进行初步设计；(2)对进水流道取若干等距截面，并计算截面面积，绘制进水流道过流面积变化图；(3)在进水流道初步优化基础上，对泵站全流道进行数值模型的建立；(4)采用网格剖分技术对数值模型进行网格划分；同时为保证计算精度，对网格数量进行敏感性分析；(5)采用CFD计算软件对模型进行不同流量工况下进行非定常计算；(6)对非定常计算时均结果分别进行水力损失、速度分布、湍动能分布、熵产及涡识别分析；(7)分析得出进水流道进一步优化设计方案。本发明专利技术可应用和实施，能够取得较大的经济效益和社会效益。够取得较大的经济效益和社会效益。够取得较大的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种大型泵站进水流道新型水力优化设计方法


[0001]本专利技术涉及一种大型泵站进水流道新型水力优化设计方法，属于水利工程、市政工程


技术介绍

[0002][0003]目前对于泵站进水流道的优化设计通常直接采用CFD定常数值模拟方法，在数值模拟分析中对进水流道水力损失和流速分布等定常结果进行分析，从而指导进水流道优化设计。然而，研究发现定常数值模拟通常忽略了泵装置流道内流特性的影响以及旋转叶轮非定常流动对泵装置内流特性的干扰，进而导致关于旋转叶轮位置的数值模拟结果和实际情况相差较大。而且早期进水流道优化设计未考虑流道内部可能存在导流墩、竖井等结构，这类结构极易使得进水流道过流面积发生较剧烈变化进而导致进水流道内部出现脱流、漩涡等不良流态。因此目前泵站进水流道优化设计进入瓶颈，如何进一步提高进水流道效率，需要采用更全面的方法对进水流道进行进一步优化设计。本专利结合流道过流面积变化均匀度分析以及高精度非定常数值模拟方法，利用数学方法从二维层面对进水流道进行初步优化并结合三维非定常数值模拟对优化设计的进水流道内部水力损失、速度和压力的时均分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型泵站进水流道新型水力优化设计方法，其特征是，设计时结合流道过流面积变化均匀度分析以及非定常数值模拟时均分析；包括以下步骤：(1)基于进水流道二维设计理论对流道进行初步设计；(2)对进水流道取若干等距截面，并计算截面面积，绘制进水流道过流面积变化图；根据过流面积变化图，依照曲率计算公式(一)求得过流面积曲线的曲率半径，并绘制过流面积曲率半径变化图；针对曲率半径较小位置进行优化设计；利用以下泵站进水流道过流面积均匀度公式(二)对优化后结果进行计算比较，得到进水断面变化较为均匀的初步优化结果；式中，y为过流面积变化曲线函数，y'为过流面积变化曲线函数的一阶导数，y"为过流面积变化曲线函数的二阶导数，r为曲率半径，单位为m；式中，L表示为进水流道长度，单位为m，r为曲率半径，单位为m；曲率半径r为曲率的倒数，主要用来描述流道过流面积变化曲线上曲线弯曲变化程度，而平均曲率半径则是在计算范围内对于曲率半径r曲线进行平均计算；平均曲率半径反映不同断面变化均匀度的平均水平，平均曲率半...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦伟轩，王玉琪，成立，杜开连，许旭东，赵恒，杨阳，罗灿，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：