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1、水泵站前池進水流態(tài)分析水工1103葉鵬關(guān)鍵詞：泵站；前池；進水流態(tài)一.前池前池是泵站的重要組成部分,是引渠和進水池的銜接段.前池使得水流均勻平順地從引渠進入進水池,為水泵運行創(chuàng)造良好的水力條件.前池擴散段較短,因此來流進入前池后,水流難以均勻擴散,容易形成回流漩渦等不良的水流流態(tài),從而影響水泵的效率,嚴重時還會引起噪音、振動、汽蝕等現(xiàn)象,影響水泵的正常運行。前池的不良流態(tài)也為泥沙淤積創(chuàng)造了條件,給泵站的運行管理帶來了不便。水泵效率較低,前池淤積現(xiàn)象在已建的泵站中普遍存在。因此根據(jù)城市污水泵站的特點,研究污水泵站的前池流態(tài)及其與水泵效率的關(guān)系,研究改善前池流態(tài)、提高泵站效率、降低

2、泥沙淤積的工程措施對于泵站的運行管理、節(jié)能、提高經(jīng)濟效益具有重要的意義。二.流態(tài)分析1.前池回流的成因(l)水流受慣性力作角:由于慣性力的作用,從兩個引水涵洞流出的水流仍然保持直線運動,只有受到中間隔墻和邊壁的限制時才會改變流向,然后流向正在運行的水泵進水池。(2)隨著流速的增加,水流能夠擴散的角度則越小。當水流所具有的擴散角小于邊界實際的擴散角時,水流則會產(chǎn)生脫壁現(xiàn)象,從而產(chǎn)生旋渦和回流。(3)水流受粘滯力的作用,流動的水體(主流)會帶動停滯的水體運動,最后形成比較穩(wěn)定的回流區(qū)。2.流速和流向前池回流區(qū)各斷面的流速和流向都是變化的。特別是在運行臺數(shù)較多時,池中的流速加快,回流

3、的強度加劇,流速分布曲線的峰值加大。同樣,前池回流區(qū)使水流以彎曲的流線流向水泵進水池。因此,水流總是以一定的傾斜角度進入進水池的。另外,傾角的大小還與池中的流速大小有關(guān)。如泵全開,或降低池中水位時,池中將出現(xiàn)漏旋渦,連續(xù)將空氣吸入水泵,致使機組振動和噪音加劇。另外,前池底坡較大是造成底部流速偏大的原因之一。而水流在進水池中的偏流又使肘型彎管進口斷面在寬度方向的流速分布不對稱。這些因素將對水泵性能產(chǎn)生不良影響三.改善措施為了提高水泵的運行效率,改善前池流態(tài),盡可能地消除和減弱池中回流和旋渦,使流道進口斷面的流速和流向分布均勻是非常必要的。我們在分析池中流態(tài)的基礎(chǔ)上采取了以下改善措

4、施:（1）在水泵進水流道口上設(shè)置圓弧形隔墻,以防止水泵之間產(chǎn)生回流或漩渦。（2）取消每臺泵進水池中的中墩和前池內(nèi)的中間隔墻。進水池在機組間距不變的情況下,做成收縮形,以加快進水池內(nèi)的流速調(diào)整;（3）引水涵洞與前池進口斷面的底部加設(shè)底坎,起挑流作用,以改善進口斷面底部流速過大的水流條件。（4）邊機組進水流道前設(shè)置消渦裝置;（5）在前池擴散段設(shè)置八字形導(dǎo)流墩;導(dǎo)流墩在大流量時的作用較小。如果將導(dǎo)流墩再向涵洞方向延伸,使涵洞中的水流能夠比較均勻地分配到各臺水泵,則前池流態(tài)還有可能得到進一步改善。另外,導(dǎo)流墩的曲率也有待進一步研究（6）增設(shè)三角形整流墩工程可以消除前池的回流流態(tài),使水流

5、平穩(wěn)、緩慢、均勻、正向進入各吸水流道,滿足了水泵吸水的流態(tài)要求。。四.結(jié)語總之，前池流態(tài)的影響因素較多，以上措施對水泵前池流態(tài)有明顯改善作用,水泵機組的效率有明顯提高,水泵可在更低的淹沒深度下運行。這些對泵站節(jié)能,提高水泵的安裝高程,節(jié)省工程投資以及進一步開展這方面的試驗和理論研究具有重要的意義。五.參考文獻1.《側(cè)向進水前池的流態(tài)分折及其對水泵性能的影響》丘傳忻；皮積瑞；余碧輝2.《北京熱電總廠循環(huán)水工程水泵進水前池試驗報告》武漢水利電力學(xué)院3.《污水泵站前池進水流態(tài)對水泵性能及泥沙淤積的影響》叢日穎,陳毓陵,馮建剛,黃時鋒4.《泵站側(cè)向進水流態(tài)及其改善措施機理探討》成立.5

6、.《大型污水泵站前池進水流態(tài)研究》徐輝,田家山.6.《上海市長江引水三期取水泵站工程水力模型開發(fā)研究報告》7.《長江引水三期取水泵站前池流態(tài)問題的解決方案》史海冰8.《改善大型泵站前池水流流態(tài)的試驗研究》陳樹容,邱靜9.《水泵及水泵站》劉超10.《泵站有壓前池流態(tài)改善措施的研究》徐輝