水泵吸水口臨界淹沒深度及其近場水力特性試驗

本文利用piv技術測量了臥式開放式水泵吸水池內(nèi)部臺階附近的流場,得到了定常不同工況下的流場速度分布圖等水力參數(shù)結果,通過對試驗結果的分析發(fā)現(xiàn),臺階高度、進口來流速度和淹沒深度的變化對吸水池內(nèi)部流場都產(chǎn)生重要的影響。

在壓力22.5~28mpa,質量流速600~1000kg·m-2·s-1,工質比焓800~3100kj·kg-1范圍內(nèi),對超臨界水在四頭內(nèi)螺紋管內(nèi)的流動阻力特性進行了試驗研究,得到了不同工況下內(nèi)螺紋管流動阻力的變化規(guī)律,分析了壓力、質量流速和工質比焓變化對內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)的影響。試驗結果表明:超臨界壓力下質量流速對摩擦阻力壓降有很大影響,但對摩擦阻力系數(shù)的影響很小;在擬臨界區(qū)域摩擦阻力系數(shù)有階躍式增長現(xiàn)象,且這種階躍增長現(xiàn)象隨著壓力的增加而減弱。整理試驗數(shù)據(jù)得到超臨界水的內(nèi)螺紋管摩擦阻力系數(shù)經(jīng)驗關聯(lián)式,與試驗值相比誤差小于15%,為設計具有良好水動力特性的超臨界鍋爐提供可靠依據(jù)。

結合廣東惠州液化天然氣電廠取排水系統(tǒng)工程實際,對電廠取水口至泵房過渡前池引水箱涵的水力特性進行了物理模型試驗研究,分析了恒定正常工況和暫態(tài)工況的水力參數(shù)變化規(guī)律.試驗結果可為工程設計提供技術依據(jù),同時對類似的工程具有一定的參考價值.

結合廣東惠州液化天然氣電廠取排水系統(tǒng)工程實際,對電廠取水口至泵房過渡前池引水箱涵的水力特性進行了物理模型試驗研究,分析了恒定正常工況和暫態(tài)工況的水力參數(shù)變化規(guī)律。試驗結果可為工程設計提供技術依據(jù),同時對類似的工程具有一定的參考價值。

本文結合大樹子抽水蓄能水電站下庫進出水口試驗任務,對側式短進出水口在不同工況下的流速分布、水頭損失、庫區(qū)流態(tài)等水流特性進行了水力模型試驗研究。對原設計體型成功進行了優(yōu)化,使各項水力參數(shù)達到比較理想的效果,解決了抽水蓄能電站側式短進出水口在出流時流態(tài)分布不均勻與水頭損失系數(shù)偏大的難題。

塑料軟管被廣泛應用于農(nóng)田低壓輸水灌溉，但至今其水力特性仍未被充分研究。水力學實驗表明，塑料軟管是水力光滑管，但與硬質塑料管不同，它柔軟而富彈性，只有在一定的內(nèi)水壓強下才能顯標準圓形斷面。內(nèi)水壓強較小時斷面收縮且呈非圓形，內(nèi)水壓強較大時斷面脹大。所以其水力特性隨內(nèi)水壓強而變化。考慮到這些特點，在水力學實驗的基礎上提出了塑料軟管沿程阻力系數(shù)計算公式。

由現(xiàn)場試驗確定蝴蝶閥的水力特性

在參照滴頭水力特性檢測方法的基礎上,從流量變異系數(shù)、流量壓力關系、水量分布均勻系數(shù)等角度研究了吸力式微潤灌水器水力特性。結果表明,0.02mpa工作壓力下微潤灌水器流量變異系數(shù)均值為5%,流量變異系數(shù)隨著壓力的增大先減小后增大;流量隨著工作壓力的增加而明顯增大,二者之間具有良好的冪函數(shù)關系;水量分布均勻系數(shù)在83%～93%之間變化,隨工作壓力的增加先增大后減小,為了盡可能保證灌水器出流量和灌水均勻,工作壓力宜控制在0.018～0.025mpa之間。

為研究co2在熱泵領域的應用,設計并搭建了co2跨臨界循環(huán)水源熱泵系統(tǒng)試驗臺,研究系統(tǒng)在不同工況下運行的性能參數(shù).試驗結果表明:在水源溫度為30℃,初始水溫度為25℃,蒸發(fā)溫度為10℃,終止水溫度為60℃和65℃,蒸發(fā)器側的水熱源流量為0.6m3/h條件下,系統(tǒng)coph隨著高壓側壓力的升高,呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢,最大coph為4.4,與其相對應的高壓側壓力為最優(yōu)高壓側壓力.

結合廣東惠州電廠取排水系統(tǒng)工程實際,通過在恒定和瞬時兩種工況下的物理模型試驗研究,對電廠取水口至泵房過渡前池的水力特性進行了分析。試驗結果可為水泵系統(tǒng)設計的安全性及合理性提供技術依據(jù),同時對類似的工程設計也具有參考價值。

泵站前池內(nèi)的流態(tài)優(yōu)劣,對泵站的持久安全運行有極大的影響。經(jīng)采用物理模型試驗的方法,通過分析大量的實測資料,得出前池流場橫向、縱向的流速分布特點,分析現(xiàn)象產(chǎn)生因素,提出合理的前池結構優(yōu)化方案,以保證其間水流流態(tài)的均勻性和穩(wěn)定性。

哈爾濱鍋爐廠有限責任公司600mw超臨界鍋爐爐水循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)閥采用了大口徑的控制氣蝕式進口調(diào)節(jié)閥。介紹了該閥門的結構及密封特點。并根據(jù)其在運行期間曾發(fā)生的泄漏,結合檢修處理過程進行原因分析,提出了在檢修該閥門過程中防止泄漏的處理經(jīng)驗和改進措施,為同類型閥門檢修提供參考。

直流爐單臺給水泵跳閘時,鍋爐給水流量急劇下降,如處理不當有可能導致鍋爐壁溫,主、再蒸汽溫度及分離器中間點溫度超限,嚴重影響機組的安全運行,最終可能因給水流量低、分離器中間點溫度、水冷壁溫及主、再蒸汽溫度等相關保護動作導致機組跳閘。結合超臨界直流鍋爐單臺給水泵跳閘事故處理案例,分析給水泵跳閘的主要現(xiàn)象,提出直流爐給水泵跳閘的處理及注意事項。

根據(jù)試驗測得的矩形渠道在不同流量、不同閘門開度情況下的閘前流速、水深、流量數(shù)據(jù)和計算的閘前各斷面的動能修正系數(shù),對閘前流速分布規(guī)律進行了研究,結果表明:在同一閘門開度、同一流量下,隨著距閘前距離的增大,動能修正系數(shù)減小,即流速分布越來越均勻;在同一閘門開度、同一斷面下,隨著流量的增大,動能修正系數(shù)增大,即流速分布越來越不均勻;在同一斷面、同一流量下,隨著閘門開度的變大,動能修正系數(shù)變小,即流速分布越來越均勻。

對擬建水庫的長、短旁通洞排沙效果進行了水工模型試驗研究,試驗中率定了旁通洞的泄流能力；觀測了旁通洞進口及洞內(nèi)流態(tài)；測量了長、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量時的含沙量等。試驗結果表明:在閘門全開情況下,長、短旁通洞的泄流能力均超過200m3/s；在輸沙模數(shù)1200t/km2考慮下,長旁通洞方案中水典型年過機年平均含沙量為51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年過機年平均含沙量為59.0g/m3。研究結果證明:長、短旁通洞泄流能力均滿足分流要求、旁通洞進口段與導流洞結合段無不良流態(tài)、短旁通洞的輸沙能力略優(yōu)于長旁通洞方案。

對擬建水庫的長、短旁通洞排沙效果進行了水工模型試驗研究,試驗中率定了旁通洞的泄流能力;觀測了旁通洞進口及洞內(nèi)流態(tài);測量了長、短旁通洞在正常水位下,宣泄不同流量時的含沙量等.試驗結果表明：在閘門全開情況下,長、短旁通洞的泄流能力均超過200m3/s;在輸沙模數(shù)1200t/km2考慮下,長旁通洞方案中水典型年過機年平均含沙量為51.3g/m3,短旁通洞方案中水典型年過機年平均含沙量為59.0g/m3.研究結果證明：長、短旁通洞泄流能力均滿足分流要求、旁通洞進口段與導流洞結合段無不良流態(tài)、短旁通洞的輸沙能力略優(yōu)于長旁通洞方案.

近幾十年來,隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展以及城市化進程的不斷推進,城市遭遇洪水內(nèi)澇的危險也日愈攀升.本文通過概化模型來研究城市洪水特性,得到了在不考慮建筑物透水性的條件下,上游水位分別為30cm、40cm、50cm,城市街道與水流方向平行、與水流成22.5°、與水流成45°時,下游模型街道中的水深變化.實驗發(fā)現(xiàn)不同的城市布置中,隨著上游水位的增加,街道內(nèi)的水深也隨之增加;當所測街道與水流方向一致時,街道水深值最小,排水性最好;當街道與水流方向存在夾角時,夾角越大街道內(nèi)的水深值也越大.本文通過實驗手段,獲得了概化城市模型在洪水來臨時街道的水流數(shù)據(jù),為后續(xù)的城市防洪研究提供了數(shù)據(jù)支持.

一種新型渦輪驅動多相水力潛油泵已成功地在北海captain油田a開發(fā)區(qū)進行現(xiàn)場試驗,其目的在于檢驗這種新型泵在高油氣液流條件下的工作性能,隨后在captain油田b開發(fā)區(qū)進行工業(yè)應用。在captain油田a開發(fā)區(qū)的c—13井現(xiàn)場試驗表明,多相水力潛油泵的采液量達715m~3/d,泵吸入端最大氣體體積百分數(shù)達80％左右,具有在較寬的開采層段油井中處理氣/液段塞流和防止發(fā)生氣鎖的能力。此外,它還具有舉升單相和多相稠油的能力,適合在井底條件多變的油井中應用。

隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,移動式輕小型噴灌溉設備在農(nóng)業(yè)灌溉領域發(fā)揮著越來越重要的作用,但是配套自吸泵自吸性能亟需提高。文章通過實驗,從葉輪與泵體隔舌的間隙、回流噴嘴、儲液室液體容量、進水口寬度四個方面,分析它們與自吸泵自吸性能的關系,也就是自吸泵自吸性能優(yōu)化可以通過在一定范圍內(nèi)增大泵體隔舌的間隙和回流嘴直徑,增多儲液室中水量,改變吸入管直徑等方式來實現(xiàn)。

對泵站箱涵式出水流道5種不同出水喇叭口懸空高度、4種不同后壁距及矩形、半圓形和對稱蝸殼形3種后壁型線以及導葉后無擴散喇叭管方案進行了試驗研究。測得了喇叭口不同懸空高度時流道的水力損失,分析得出了不同佛汝德數(shù)下流道水力損失隨喇叭口懸空高度變化的規(guī)律。對4種不同后壁距及不同后壁型線時流道的水力損失進行了測試和分析比較并觀測了流道內(nèi)流態(tài)。

對一經(jīng)優(yōu)化設計的泵站簸箕型進水流道制作了水力模型,測試其水力損失;采用雷諾平均納維斯托克斯方程(rans)和標準k-ε湍流模型,運用simplec算法,對流道內(nèi)部流場進行了三維湍流數(shù)值模擬,揭示了流道內(nèi)水流的流態(tài)和特征斷面的速度分布規(guī)律.試驗和數(shù)值分析結果表明,所設計的簸箕型進水流道內(nèi)無漩渦,流態(tài)良好,水力損失小,水泵進口速度分布均勻,加權平均入流角接近90.°

大型雨水泵房流道中流態(tài)不穩(wěn)定是有別于中小型雨水泵站的一個較突出問題(重者會引起葉輪氣蝕,損壞水泵).其根本原因來自于大型雨水泵通常采用軸流泵或混流泵,而葉輪旋轉過程中對水流具有較高要求.解決好流道中水流紊流問題,對大型雨水泵站穩(wěn)定運行至關重要.近年來,隨著中心城區(qū)防汛標準的提高,大型雨水泵站明顯增多.因此,通過剖析典型的設計案例,借助于最直觀的水力模型試驗,分析泵房從進水至出水各個環(huán)節(jié)的水流狀態(tài),總結出優(yōu)化流道的具體方法,對今后大型雨水泵站的設計具有借鑒意義.