水泵站前池进水流态分析

水泵站前池进水流态分析水工1103叶鹏110804219关键词：泵站；前池；进水流态一.前池前池是泵站的重要组成部分,是引渠和进水池的衔接段.前池使得水流均匀平顺地从引渠进入进水池,为水泵运行创造良好的水力条件.前池扩散段较短,因此来流进入前池后,水流难以均匀扩散,容易形成回流漩涡等不良的水流流态,从而影响水泵的效率,严重时还会引起噪音、振动、汽蚀等现象,影响水泵的正常运行。前池的不良流态也为泥沙淤积创造了条件,给泵站的运行管理带来了不便。水泵效率较低,前池淤积现象在已建的泵站中普遍存在。因此根据城市污水泵站的特点,研究污水泵站的前池流态及其与水泵效率的关系,研究改善前池流态、提高泵站效率、降低泥沙淤积的工程措施对于泵站的运行管理、节能、提高经济效益具有重要的意义。二.流态分析1.前池回流的成因(l)水流受惯性力作角:由于惯性力的作用,从两个引水涵洞流出的水流仍然保持直线运动,只有受到中间隔墙和边壁的限制时才会改变流向,然后流向正在运行的水泵进水池。(2)随着流速的增加,水流能够扩散的角度则越小。当水流所具有的扩散角小于边界实际的扩散角时,水流则会产生脱壁现象,从而产生旋涡和回流。(3)水流受粘滞力的作用,流动的水体(主流)会带动停滞的水体运动,最后形成比较稳定的回流区。2.流速和流向前池回流区各断面的流速和流向都是变化的。特别是在运行台数较多时,池中的流速加快,回流的强度加剧,流速分布曲线的峰值加大。同样,前池回流区使水流以弯曲的流线流向水泵进水池。因此,水流总是以一定的倾斜角度进入进水池的。另外,倾角的大小还与池中的流速大小有关。如泵全开,或降低池中水位时,池中将出现漏旋涡,连续将空气吸入水泵,致使机组振动和噪音加剧。另外,前池底坡较大是造成底部流速偏大的原因之一。而水流在进水池中的偏流又使肘型弯管进口断面在宽度方向的流速分布不对称。这些因素将对水泵性能产生不良影响三.改善措施为了提高水泵的运行效率,改善前池流态,尽可能地消除和减弱池中回流和旋涡,使流道进口断面的流速和流向分布均匀是非常必要的。我们在分析池中流态的基础上采取了以下改善措施:（1）在水泵进水流道口上设置圆弧形隔墙,以防止水泵之间产生回流或漩涡。（2）取消每台泵进水池中的中墩和前池内的中间隔墙。进水池在机组间距不变的情况下,做成收缩形,以加快进水池内的流速调整;（3）引水涵洞与前池进口断面的底部加设底坎,起挑流作用,以改善进口断面底部流速过大的水流条件。（4）边机组进水流道前设置消涡装置;（5）在前池扩散段设置八字形导流墩;导流墩在大流量时的作用较小。如果将导流墩再向涵洞方向延伸,使涵洞中的水流能够比较均匀地分配到各台水泵,则前池流态还有可能得到进一步改善。另外,导流墩的曲率也有待进一步研究（6）增设三角形整流墩工程可以消除前池的回流流态,使水流平稳、缓慢、均匀、正向进入各吸水流道,满足了水泵吸水的流态要求。。四.结语总之，前池流态的影响因素较多，以上措施对水泵前池流态有明显改善作用,水泵机组的效率有明显提高,水泵可在更低的淹没深度下运行。这些对泵站节能,提高水泵的安装高程,节省工程投资以及进一步开展这方面的试验和理论研究具有重要的意义。五.参考文献1.《侧向进水前池的流态分折及其对水泵性能的影响》丘传忻；皮积瑞；余碧辉2.《北京热电总厂循环水工程水泵进水前池试验报告》武汉水利电力学院3.《污水泵站前池进水流态对水泵性能及泥沙淤积的影响》丛日颖,陈毓陵,冯建刚,黄时锋4.《泵站侧向进水流态及其改善措施机理探讨》成立.5.《大型污水泵站前池进水流态研究》徐辉,田家山.6.《上海市长江引水三期取水泵站工程水力模型开发研究报告》7.《长江引水三期取水泵站前池流态问题的解决方案》史海冰8.《改善大型泵站前池水流流态的试验研究》陈树容,邱静9.《水泵及水泵站》刘超10.《泵站有压前池流态改善措施的研究》徐辉