[发明专利]一种侧向进流泵站模型试验整流方法

摘要

本发明公开了一种侧向进流泵站模型试验整流方法，包括步骤1：设置侧向进流泵站前池整治措施，步骤2：按照设置方案构建物理模型，步骤3：按照设置方案构建数学模型并计算，步骤4：物理模型计算结果与数学模型计算结果对比分析，步骤5：综合分析方案计算结果，得出最优侧向泵站前池整治方案。本发明，泵站进水流态的改善可以有效地提高水泵的运行性能，减少泥沙淤积，提高泵站运行的可靠性和经济性，降低成本，提高效益。

主权项

1.一种侧向进流泵站模型试验整流方法，其特征在于包括以下操作步骤：步骤1：设置侧向进流泵站前池整治措施在侧向进流泵站前池中设置“T”字型导流墩，“T”型导流墩墩顶高程等于最低水位，导流墩各边角度均为倒圆角；步骤2：按照设置方案构建物理模型物理模型即是前池流态模型，前池流态模型的范围包括引河、前池、进水池及进水管，进水管包括喇叭管，模型河道的上游边界取在进水池前6.5倍最大水面宽度处，模型河道的下游边界取在进水池后1.5倍最大水面宽度处，试验时，模型装置由供水泵供水，各泵流量分别由装各自管路中的4台电磁流量计测量、并由4台闸阀分别调节，以保证各泵流量相同；步骤3：按照设置方案构建数学模型并计算运用RNG k‑ε模型进行前池流态模型构建：RNG k‑ε模型考虑了平均流动中的旋转及旋流情况，它能够处理稿应变率及流线弯曲程度大的流动，其k方程和ε方程如下：式中，η＝(2E_ijE_ij)^1/2k/ε；常数取值为αk＝αε＝1.39，C1ε＝1.42；C2ε＝1.68，η0＝4.377，β＝0.012；步骤4：物理模型计算结果与数学模型计算结果对比分析前池原型计算结果：该方案前池内不加任何整流措施，设计水位下，由于丁字河口来流侧向进水，前池内出现大范围的漩涡，两个漩涡由面层到底层逐渐减小，漩涡区域的流速为0，长时间的运行之后会在此形成淤积，从而影响泵站的安全和稳定运行；“T”字型导流墩计算结果：水流分流进入靠近上游侧的比重更大，从而消除靠近上游侧大漩涡更加有效，同时靠近上游侧漩涡边缘处分离出小漩涡，此外，还调整了背水侧的导流墩，目的是减弱水流分流之后在背水侧形成的水涡；同时延长了导流墩与进水口的距离，使得墩后的漩涡对于进水口流态的影响降低；步骤5：综合分析方案计算结果，得出最优侧向泵站前池整治方案此泵站引河为“T”字型侧向进水，在未加任何工程措施的情况下，站前横向流速大，引河内面层和底层均存在大面积的回旋流动，容易造成引河内的泥沙淤积，这将恶化进水流态，从而影响泵站安全经济运行；为了优化前池流态，在泵站前池内设置“T”字型导流墩，通过模型试验模拟这种优化措施加上无措施工况分别在设计水位下的面层与底层流态；综合各方案的面层、底层流态中漩涡的位置、范围、个数的变化，并考虑整流措施的稳定性，“T”字型导流墩作为侧向进流泵站流态整治措施。