大型低揚程泵站水泵裝置優(yōu)化與現(xiàn)場試驗研究

4.3萬字 104頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
低揚程泵站在我國南水北調(diào)工程、水環(huán)境改善、防洪灌溉工程等方面具有廣泛的應用。低揚程泵裝置有很多中類型，不同類型的泵裝置具有不同的特點，它們的水力性能存在很大的差異，為了提高泵裝置的效率，有必要對不同型式的泵裝置和相同型式但各部分的參數(shù)不同的泵裝置進行研究，從而使水力性能得到優(yōu)化。
本文以常熟水利樞紐泵站工程的更新改造為背景，對常熟水利樞紐泵站改造后的2號機組進行水力性能優(yōu)化。對泵裝置不同部分的不同參數(shù)進行改變，主要研究的內(nèi)容和結(jié)論有：
（1）其它條件不變的條件下改變?nèi)~輪的個數(shù)，在設(shè)計流量的條件下進行數(shù)值模擬，從泵裝置的效率以及各段損失的大小來看，并對它們的葉片表面的壓力云圖進行了分析比較，該泵站的2號機組在選擇3個葉片時的水力性能更優(yōu)。
（2）當葉片數(shù)為3，其它條件不變時，改變泵的輪轂比，輪轂比分別為0.34，0.36，0.38，0.4；在設(shè)計流量的條件下進行數(shù)值模擬從泵裝置的效率以及各段損失來判斷泵裝置水力性能最優(yōu)時的輪轂比，并對它們的葉片表面靜壓云圖進行比較分析，得到的較優(yōu)方案是輪轂比為0.34時。
（3）當葉片數(shù)為3，輪轂比為0.34時，其它條件不變，改變導葉的個數(shù)，分別是5個、7個、9個同樣在設(shè)計流量的條件下進行數(shù)值模擬，并且根據(jù)數(shù)值模擬出的結(jié)果，進行較優(yōu)方案的選擇，得到的較優(yōu)方案是導葉數(shù)為5時。
（4）當葉片數(shù)為3，輪轂比為0.34，導葉個數(shù)為5時，其它條件不變，改變導葉尺寸的大小， 分別為1.3、1.5、1.7在設(shè)計流量下進行數(shù)值模擬，通過分析數(shù)值模擬的結(jié)果得到的結(jié)論是導葉原尺寸時泵的水力性能最優(yōu)。
（5）當葉片數(shù)為3，輪轂比為0.34，導葉個數(shù)為5時，其它條件不變，改變導葉預葉片中之間的距離，距離分別為1124cm、1324cm、1524cm、1724cm；通過數(shù)值模擬的結(jié)果得到的較優(yōu)的方案為導葉與葉片距離為1524cm時泵的水力性能最優(yōu)。
（6）對較優(yōu)方案進行不同工況下的數(shù)值模擬，得到一組優(yōu)化后泵的外特性
（7）參數(shù)，畫出相應的曲線圖。介紹了泵站改造的相關(guān)資料，將泵站改造后的結(jié)果與數(shù)值模擬優(yōu)化后的結(jié)果進行比較，得到的結(jié)論是優(yōu)化后的揚程較改造后的低，優(yōu)化后的功率較改造后的低，優(yōu)化后泵裝置的效率有一定的提高。


關(guān)鍵字：泵裝置；泵裝置效率；水力性能；數(shù)值模擬；葉輪；導葉；低揚程