凌城泵站进水前池整流改善研究
泵站进水前池是连接进水池和引渠的重要水工建筑物,是泵站良好进水的保障。主要作用为衔接引渠进水,平顺扩散水流,为进水池提供良好的流态。
由于地理位置以及工程结构特殊要求的存在,选择布置侧向进水方式,即为侧向进水前池。依托凌城泵站侧向进水前池,研究前池内部流动特性,并针对进水前池中存在的偏流、漩涡等流态问题,提出优化方案。
本文基于大型流体计算软件CFX,模拟研究凌城泵站侧向进水前池内水流流动。针对进水前池中流速分布不均、主流偏流以及局部回流的问题,通过数值模拟不同水位组合下进水前池水流流动,提出合理的整流措施。
在进水前池中选取典型断面,通过分析比对典型断面上的流速分布均匀度和加权平均角,选取最佳整流措施。论文研究的主要结论如下:(1)本论文使用标准k-ε湍流模型对工程三种工况进行研究数值模拟,发现弯道水流现象始终存在,不随水位变化而变化,所以只研究在设计运行水位下进行整流改善。
(2)通过分析流线图、矢量分布云图等,以及计算断面流速分布均匀度和加权平均角,发现方案5为最佳方案。方案5的流速分布,入流角度均优于原方案和其他整流改善方案。