徐溜电灌站大扩散角前池流态改善措施比较研究

• Published in: Guanʻgai paishui xuebao Vol. 43; no. 11; pp. 44 - 92
• Main Authors: XU, Pengfei, DUAN Hongfei, ZHANG, Yunfeng, TAO, Juan, ZHU, Bo, XU, Lei
• Format: Journal Article
• Language: Chinese; English
• Published: Xinxiang City Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) Farmland Irrigation Research Institute Editorial Office of Journal of Irrigation and Drainage 01.11.2024; 淮安市水利勘测设计研究院有限公司,江苏淮安 223001; 扬州大学水利科学与工程学院,江苏扬州 225009%扬州大学水利科学与工程学院,江苏扬州 225009%淮阴区水利局,江苏淮安 223001%淮安市水利勘测设计研究院有限公司,江苏淮安 223001
• Subjects: Axial flow; Configuration management; Design optimization; Diffusion; Diffusion pumps; Flow distribution; Flow pattern; Flow velocity; Fluid dynamics; Fluid flow; Guide walls; Irrigation; K-epsilon turbulence model; Pumping stations; Three dimensional flow; Turbulence models; Turbulent flow; Velocity; Velocity distribution; Water flow; 整流措施; 徐溜电灌站; 大扩散角; forebay; flow pattern; 前池; 数值模拟; Xuliu irrigation station; large diffusion angle; 流态; numerical simulation; rectification measures
• ISSN: 1672-3317
• DOI: 10.13522/j.cnki.ggps.2024105

【目的】改善徐溜电灌站大扩散角前池内的水流流态，保证水泵机组的安全稳定运行。【方法】基于雷诺时均Naiver-Stokes方程和RNG k-ε湍流模型对泵站现状方案、挡导墙方案和立柱方案共9个前池方案内的流场分别进行了三维湍流流动数值模拟，分析了挡导墙和立柱2种措施对前池流态的改善效果，并对改善措施结果进行了比较。【结果】在前池内设置挡导墙和立柱均可以改善前池流态，立柱方案z1时的流道出口流速分布均匀度和速度加权平均角度的平均值分别为97.74%和88.42°，略优于挡导墙方案q4，较现状方案xz分别提高1.14%和1.25°；立柱方案z1的流道进口流速分布均匀度和速度加权平均角度的平均值分别为62.86%和65.82°，较现状方案xz分别提高26.4%和36.9°；立柱方案z1前池内旋涡区面积相对于前池面积的占比为5%，小于挡导墙档案q4和现状方案的7%和45%。【结论】采用立柱方案可以有效控制前池水流均匀扩散、减小旋涡影响范围，较挡导墙方案更有利于前池流态改善，徐溜电灌站前池采用立柱方案改造取得了明显效果，研究成果可为同类型工程提供参考。