国家科技支撑计划(2006BAB04A03)
- 作品数：43 被引量：314H指数：10
- 相关作者：张仁田李同春程吉林张礼华郑源更多>>
- 相关机构：扬州大学江苏省水利勘测设计研究院有限公司河海大学更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：水利工程农业科学机械工程电子电信更多>>
- 扩散导叶对贯流泵装置性能影响被引量：8
- 2010年
- 贯流泵装置中扩散导叶的叶片数是影响其装置水力性能的一个因素,故有必要对其进行计算和分析.通过CFD方法对配有不同导叶体的灯泡贯流泵装置内部三维流动进行了全流道数值模拟计算,获得了5种不同方案(4片、5片、7片、8片导叶和改进后的5片导叶)下贯流泵装置水力性能以及导叶段的水力损失,分析了不同导叶叶片数和叶片形状对贯流泵装置外特性的影响.结果表明,导叶体内的水力损失基本上随着导叶叶片数的增加而增大,而泵装置的效率不完全符合这一规律;采用5叶片导叶方案的泵装置效率较高,且内流场的压力和流速分布较为均匀;改进后的5叶片导叶体内的水力损失最小,泵装置效率最高,提出了对确定叶轮的最佳导叶叶片数的匹配.
- 冯旭松金燕刘超
- 关键词：贯流泵装置叶片数数值模拟
- 南水北调东线泵站变速运行模式的适应性被引量：9
- 2010年
- 以南水北调东线工程源头泵站江都四站为例,通过单机组优化运行（叶片全调节、变频变速）数学模型的求解、分析可知,在南水北调东线源头泵站扬程变幅（日均扬程7.8~3.8 m,潮差1.2 m）范围内,不管是否实行峰谷电价,泵站叶片全调节优化运行是较为合适的运行模式;变频变速运行仅在扬程低于5.0 m、非满负荷运行时优于叶片全调节;在满负荷工作时,泵站变频变速与定角恒速运行相比,变频变速优化运行带来的效益不足以抵消变频装置的耗损.同时,从泵装置运行的机理出发,证明了大型提水泵站只有在一次调水过程中的扬程变幅足够大时,变频变速优化运行才能产生效益的论点.该成果可为南水北调东线大型泵站的改造、优化运行提供理论依据.
- 程吉林张仁田邓东升龚懿冯旭松
- 关键词：泵站动态规划适应性
- 基于CFD的大型竖井式贯流泵装置的流动研究被引量：5
- 2009年
- 基于三维不可压流体的雷诺时均方程和Spalart-Allmaras单方程湍流模型,采用SIMPLEC算法,对大型竖井式贯流泵站的全流道在不同净扬程的流场进行数值模拟,分析各个工况条件下的流场结构和叶片的静压分布,为工程实际运行提供可参考性。结果表明,全流道的流态受净扬程变化影响呈现一定的变化规律,即扬程降低,叶片相应位置的静压绝对值减小,压力梯度降低;最大负压发生在叶片吸力面进水端靠近轮缘侧向出水端移动;导叶体对流动环量的回收和整流效果受扬程变化的影响较大,在设计净扬程工况时,导叶体对流动环量的回收效果最好。
- 肖玉平郑源黄昱
- 关键词：数值模拟流态静压
- 低扬程大流量泵装置马鞍区的流动特性被引量：24
- 2011年
- 运用数值模拟与模型试验相结合的方法,采用计算流体动力学软件Fluent,在双参考坐标系下,利用有限体积法对雷诺时均Navier-Stokes方程进行数值离散,选用标准k-ε湍流模型,SIMPLEC方法求解,对轴流泵模型装置20%～130%额定流量工况点的外特性进行了数值模拟,并将计算结果与模型试验结果进行对比.通过对设计工况和小流量马鞍区工况下CFD流态图样的对比分析,对马鞍区的流动特性进行了研究.结果表明:在50%～65%设计流量区域存在轴流泵的运行不稳定马鞍区;小流量工况下泵室内转轮进出口均存在大范围的回流和旋涡,激烈的能量交换是轴流泵出现不稳定区、装置无法稳定运行的主要原因;数值模拟与模型试验结果吻合较好,整体误差不超过5%,由此证明了数值模拟的有效性和准确性.
- 郑源茅媛婷周大庆张单
- 关键词：轴流泵计算流体动力学数值模拟
- 泵闸结构流场的水力特性被引量：10
- 2010年
- 为了提高泵闸工程工作的稳定性和高效性,采用计算流体动力学方法,以设计参数作为控制条件,运用Fluent软件对某泵闸工程进行了数值模拟计算和分析,并对闸门附近的结构进行了优化.结合河道过流特点,建立了断面有效过流面积率和过流均匀度两个表示过流断面水流流态的公式,并以此作为数值模拟优化的目标函数,对泵闸结构进行了优化.通过数值模拟,分析了引、排水工况下的水流及流场分布规律,分析了实际闸门附近的水流动特性和过流情况,分析了内河侧＂S＂形转弯对工程水流的影响.通过整体水工模型试验,对改造后的消能设施进行了论证.结果表明,改造后的内外河最大流速均小于0.6~0.8 m/s,且河道的有效过流面积率和过流均匀度均大于0.75.
- 黄建军郑源张盾
- 关键词：泵站闸门水流流态数学模型
- 灯泡贯流泵装置内部流动数值模拟被引量：10
- 2010年
- 基于三维雷诺平均Navier-Stokes方程、RNGk-ε紊流模型和SIMPLE算法,对一灯泡贯流泵装置模型的内部三维流场进行了全流道数值模拟.对同一转速下流量为20~35 L/s范围内的7个工况点的扬程、轴功率和效率等性能参数进行了预测,分析了泵装置内部速度场的分布.计算结果表明：在最优工况点,泵装置内部水流流态较好,压力分布也比较均匀;而在小流量和大流量工况下,包括灯泡体在内的出水流道内流态紊乱,出现偏流、脱流和旋涡等不良流态.为了验证计算的准确性和可靠性,对该装置模型进行了性能试验,并将数值模拟计算结果与模型试验的数据进行了对比,两者在高效区附近吻合较好,但在小流量和大流量工况下存在偏差.
- 金燕刘超汤方平
- 关键词：灯泡贯流泵装置数值模拟性能试验
- 变频调速灯泡贯流泵站停机过渡过程研究被引量：5
- 2013年
- 变频调速的灯泡贯流泵站借助于变频装置逐步降低机组转速,实现机组的安全平稳停机。分析了变频调速机组的正常停机特点,建立停机过程的水量平衡和力矩平衡动态方程。根据变频装置的特性设置转速的变化规律,通过数值模拟停机过程中主要水力参数的变化特征,寻求转速变化规律、起始时刻与闸门关闭时间之间的最佳匹配,为变频调速灯泡贯流泵站的安全稳定运行提出了不同停机规律的建议。
- 张仁田朱红耕李慈祥姚林碧
- 关键词：变频调速数值模拟
- 新型竖井贯流泵装置研发与数值分析被引量：16
- 2011年
- 在分析不同贯流泵装置的结构特征和常用断流方式技术特点的基础上,针对城市防洪泵站扬程低、年运行时间较短、安全可靠性要求高的特点,设计了一种竖井进水、虹吸出水和真空破坏阀断流的新型竖井贯流泵装置.以盐城市某泵站工程为例,运用计算流体动力学方法,利用RNG k-ε湍流模型闭合雷诺时均N-S动量方程组,以适应具有较大曲率的虹吸式出水流道内部流动,采用多重参考坐标系方法(MRF)处理叶片动静耦合,采用SIMPLEC算法实现压力与速度的耦合求解,对该新型竖井贯流泵装置的模型进行了数值分析和性能预测.计算结果表明:经初步优化设计的新型贯流泵装置模型,内部流态平顺,在设计扬程为1.15 m、流量为0.326 m3/s的工况下,装置效率达56.0%;在最高扬程为1.95 m、流量为0.296 m3/s的工况下,装置效率达到68.8%.
- 朱红耕戴龙洋张仁田朱国贤吕赛军费海蓉
- 关键词：城市防洪
- 大型灯泡贯流式泵站振动研究概述被引量：2
- 2009年
- 机组和泵房的振动是泵站运行中最为常见的问题,直接影响泵站的安全可靠运行。对大型灯泡贯流式泵站振动研究现状和抗振安全评价计算分析方法作了详细的介绍,对研究机组振动诱发泵房振动的共振校核法、拟静力法、谐响应求解法和瞬态动力时程法等进行了阐述,并对这几种方法进行了分析比较,就其存在的问题作了总结概述。
- 王新李同春塔娜
- 关键词：振动大型泵站
- 低扬程泵变速工况性能及合理变速范围的确定被引量：9
- 2009年
- 根据南水北调工程中低扬程泵站采用变速运行的具体特点,研究了变速工况下泵装置性能的变化规律,指出在装置净扬程大于零的情况下,传统的水泵相似律不再适用于变速工况下的装置特性换算,提出了采用泵特性线性化和额定转速下装置特性预测变速工况下性能参数的方法。在引入"能耗比"的概念后,对一定时间段调水量恒定条件下的变速运行与其他调节方式的能耗进行了分析。在考虑变速装置效率、电动机效率和不同转速下泵效率变化下能耗比与净扬程关系的基础上,提出了确定不同净扬程下经济合理变速范围的方法。
- 张仁田程吉林朱红耕姚林碧张礼华
- 关键词：变速运行能耗比
