【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及泵优化设计，尤其涉及一种流道设计方法以及长距离高效轴流式泵站。
技术介绍
1、一些地处长江沿岸的城市，地势低平，众多河流湖泊环绕，夏季多雨，降水集中，常导致水位急升，容易引起严重的内涝情况发生。为应对时常发生的城市内涝，在一些城市周边已开工建设的有多个大型排涝泵站，用以减少分洪圩垸及蓄洪损失，便于分洪决策。
2、排涝泵站具有以下好处：在长江高水位关闸期间，能够有效控制分蓄洪区的内洪水位，为充分发挥分蓄洪区的分蓄洪功能，腾出一定的容积。在遇“两江夹击”的夏季洪水时，可尽量利用未围垦的湖面蓄洪或减少用围垸蓄洪，从而减少蓄洪损失，降低分洪决策的难度，促进当地经济社会的可持续发展。
3、泵站建在长江沿岸，泵房采取堤后式布置，汛期时将内河湖涝水提排至长江。由于泵房距离长江排水口较远，需要泵站长时间的高功率运转。但是现有的泵站的流道内阻较大，造成严重的动能损失。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要提供一种流道设计方法以及长距离高效轴流式泵站，用以解决现有泵站的流道内阻过大的问题。
2、一方面，本专利技术提供一种流道设计方法，使用多个参数点依次连接形成两条相对的轮廓线，两轮廓线能够描述和构建流道的二维几何，改变参数点的数值能够调整流道的几何形状，参数点符合有理贝塞尔曲线的要求。
3、进一步的，所述参数点为pi，pi与以下有理贝塞尔曲线公式拟合；
4、
5、
6、其中pi为参数点，wi为参数点权重，b
7、进一步的，通过有理贝塞尔曲线公式得到轮廓线的算法是：
8、s1：建立两条有理贝塞尔曲线；
9、s2：在曲线上取若干点，用积分计算出每一个点对应的曲线长度；
10、s3：建立点与曲线长度之间的关系式，用样条曲线描述；
11、s4：用反插值的迭代法计算等弧长所对应的参数。
12、一方面，本专利技术提供一种长距离高效轴流式泵站，包括：依次连通的进水流道、动力单元以及出水流道，所述进水流道和出水流道均按照如所述的流道设计方法设计而成，所述进水流道和出水流道的内部保持圆滑，能够减少水体的流动动能损失。
13、所述进水流道逆时针弯曲并与所述动力单元连通，所述进水流道的竖直面投影形成两条相对设置的轮廓线，轮廓线均与所述有理贝塞尔曲线拟合。
14、进一步的，所述出水流道包括低驼峰虹吸流道以及压力箱涵流道，所述低驼峰虹吸流道顺时针弯曲设置，所述低驼峰虹吸流道的两端分别与所述动力单元和压力箱涵流道连通；所述低驼峰虹吸流道的竖直面投影形成两条相对设置的轮廓线，轮廓线均与所述有理贝塞尔曲线拟合。
15、进一步的，所述压力箱涵流道水平延伸设置，所述压力箱涵流道能够连通动力单元和长江，实现洪水的远距离输送。
16、进一步的，所述压力箱涵流道包括多个首尾连接的压力箱涵，所述压力箱涵埋设于地下。
17、进一步的，所述动力单元包括竖直设置的动力流道以及轴流泵体，所述动力流道的两端分别与所述低驼峰虹吸流道和所述进水流道连通，所述轴流泵体设置于动力流道中，以供驱动所述进水流道中的水体相对所述低驼峰虹吸流道中流动。
18、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
19、(1)本专利技术的一种流道设计方法以及长距离高效轴流式泵站，使用多个参数点依次连接形成两条相对的轮廓线，两轮廓线能够描述和构建流道的二维几何，两轮廓线绕起中轴线旋转即可形成回旋形流道，作为流道的三维构型。通过改变参数点的数值即可改变轮廓线的形状，从而改变流道的内部形状。每个参数点均通过有理贝塞尔曲线计算得到，符合有理贝塞尔曲线的要求，与有理贝塞尔曲线拟合，借助贝塞尔曲线，可以使得流道的内部更加光滑，水体的流动阻力更小，动力损失更低。
20、(2)本专利技术的一种流道设计方法以及长距离高效轴流式泵站，包括依次连通的进水流道、动力单元以及出水流道，进水流道和出水流道均按照的流道设计方法设计而成，进水流道和出水流道的内部保持圆滑，能够减少水体的流动动能损失。动力单元可以驱动水体从进水流道相对出水流道流动，对水体提供动能。
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1.一种流道设计方法，其特征在于，使用多个参数点依次连接形成两条相对的轮廓线，两轮廓线能够描述和构建流道的二维几何，改变参数点的数值能够调整流道的几何形状，参数点符合有理贝塞尔曲线的要求。
2.根据权利要求1所述的一种流道设计方法，其特征在于，所述参数点为Pi，Pi与以下有理贝塞尔曲线公式拟合；
3.根据权利要求1所述的一种流道设计方法，其特征在于，通过有理贝塞尔曲线公式得到轮廓线的算法是：
4.一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，包括：依次连通的进水流道、动力单元以及出水流道，所述进水流道和出水流道均按照如权利要求1-3任意一项所述的流道设计方法设计而成，所述进水流道和出水流道的内部保持圆滑，能够减少水体的流动动能损失。
5.根据权利要求4所述的一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，所述进水流道逆时针弯曲并与所述动力单元连通，所述进水流道的竖直面投影形成两条相对设置的轮廓线，轮廓线均与所述有理贝塞尔曲线拟合。
6.根据权利要求5所述的一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，所述出水流道包括低驼峰虹吸流道以及压力箱涵流道
7.根据权利要求6所述的一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，所述压力箱涵流道水平延伸设置，所述压力箱涵流道能够连通动力单元和长江，实现洪水的远距离输送。
8.根据权利要求7所述的一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，所述压力箱涵流道包括多个首尾连接的压力箱涵，所述压力箱涵埋设于地下。
9.根据权利要求6所述的一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，所述动力单元包括竖直设置的动力流道以及轴流泵体，所述动力流道的两端分别与所述低驼峰虹吸流道和所述进水流道连通，所述轴流泵体设置于动力流道中，以供驱动所述进水流道中的水体相对所述低驼峰虹吸流道中流动。
...【技术特征摘要】
1.一种流道设计方法，其特征在于，使用多个参数点依次连接形成两条相对的轮廓线，两轮廓线能够描述和构建流道的二维几何，改变参数点的数值能够调整流道的几何形状，参数点符合有理贝塞尔曲线的要求。
2.根据权利要求1所述的一种流道设计方法，其特征在于，所述参数点为pi，pi与以下有理贝塞尔曲线公式拟合；
3.根据权利要求1所述的一种流道设计方法，其特征在于，通过有理贝塞尔曲线公式得到轮廓线的算法是：
4.一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，包括：依次连通的进水流道、动力单元以及出水流道，所述进水流道和出水流道均按照如权利要求1-3任意一项所述的流道设计方法设计而成，所述进水流道和出水流道的内部保持圆滑，能够减少水体的流动动能损失。
5.根据权利要求4所述的一种长距离高效轴流式泵站，其特征在于，所述进水流道逆时针弯曲并与所述动力单元连通，所述进水流道的竖直面投影形成两条相对设置的轮廓线，轮廓线均与所述有理贝塞尔曲线拟合。
【专利技术属性】
技术研发人员：杨平辉，
申请(专利权)人：武汉特种工业泵厂有限公司，
类型：发明
国别省市：
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