亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        澡港河泵站擴(kuò)容工程雙向立式泵裝置模型試驗(yàn)分析

        2022-04-26 11:50:08王鐵力孫云儒呂玉婷
        江蘇水利 2022年4期
        關(guān)鍵詞:汽蝕揚(yáng)程雙向

        王鐵力,孫云儒,呂玉婷,丁 浩,,楊 帆

        (1.江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225127;2.河海大學(xué)大禹學(xué)院,江蘇 南京 210098;3.揚(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009)

        雙向立式泵裝置具有排澇、引水、自排及自灌的4種功能,具有工程投資小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工安裝檢修方便等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于我國(guó)沿江濱湖地區(qū)。因雙向立式泵裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和匹配方法仍不夠成熟,部分已建的雙向立式泵站因流道型線設(shè)計(jì)不合理,造成泵機(jī)組振動(dòng)、汽蝕[1],為此,不少學(xué)者針對(duì)雙向立式泵裝置的內(nèi)流及水力特性開展了相關(guān)的研究工作并取得了不少的研究成果;劉超[2-3]等通過(guò)CFD軟件對(duì)雙向立式泵裝置的內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬,明晰了雙向立式泵裝置的內(nèi)部流動(dòng)規(guī)律并預(yù)測(cè)了泵裝置的能量性能;金海銀[4]等以江蘇省江邊樞紐泵站的箱涵式雙向立式軸流泵裝置為研究對(duì)象,采用物理模型試驗(yàn)方法對(duì)箱涵式雙向立式軸流泵裝置模型開展了能量性能、汽蝕性能及飛逸性能試驗(yàn);張后文[5]等對(duì)樅陽(yáng)泵站雙向流道進(jìn)行了參數(shù)化建模,并基于lsight多學(xué)科優(yōu)化平臺(tái)對(duì)雙向流道的型線進(jìn)行了優(yōu)化;楊帆[6-7]等利用CFD技術(shù)和物理模型試驗(yàn)分析了雙向立式泵裝置內(nèi)流場(chǎng)及水力性能,給出了不同葉片安放角時(shí)能量性能試驗(yàn)與空化性能試驗(yàn)的泵裝置內(nèi)流脈動(dòng)變化規(guī)律,提出了擴(kuò)散導(dǎo)葉體應(yīng)用于雙向立式泵裝置的思路。隨著CFD技術(shù)的發(fā)展,更多學(xué)者選擇應(yīng)用數(shù)值模擬的方法預(yù)測(cè)泵裝置各項(xiàng)性能[8-13],當(dāng)前對(duì)泵裝置水力性能的研究主要采用數(shù)值模擬技術(shù),泵裝置物理模型試驗(yàn)具有費(fèi)用高、周期長(zhǎng)等缺點(diǎn),在泵站性能研究方面采用較少,但泵裝置物理模型試驗(yàn)具有數(shù)值模擬無(wú)法取代的重要作用。

        為了更切實(shí)地明確澡港河泵站擴(kuò)容工程的雙向立式泵裝置的能量性能、空化性能及飛逸特性,依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50265—2010)》的要求,對(duì)新建泵站的泵裝置進(jìn)行物理模型試驗(yàn)研究,確保新建泵站的安全可靠運(yùn)行并高效地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

        1 工況概況

        常州市澡港河泵站擴(kuò)容工程是新溝河延伸拓浚工程影響處理工程之一,也是太湖流域武澄錫虞區(qū)重要引排骨干工程澡港河水利樞紐的重要組成部分。澡港河泵站擴(kuò)容工程的泵站采用堤身式結(jié)構(gòu),具有排澇與引水雙重功能,以排澇為主,該泵站設(shè)計(jì)引水、排澇流量60 m3/s,安裝3臺(tái)立式軸流泵,總裝機(jī)容量3 000 kW,澡港河泵站運(yùn)行水位組合如表1所示,在考慮攔污柵水力損失0.15 m時(shí),排澇設(shè)計(jì)總揚(yáng)程1.82 m,引水設(shè)計(jì)總揚(yáng)程1.63 m。

        表1 澡港河泵站水位組合

        澡港河泵站擴(kuò)容工程屬于典型的特低揚(yáng)程大流量泵站,為了確保該泵站的高效安全可靠運(yùn)行,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50265—2010)》的9.2節(jié)要求,對(duì)澡港河泵站擴(kuò)容工程的泵裝置進(jìn)行物理模型試驗(yàn)。澡港河泵站擴(kuò)容工程泵裝置采用箱涵式雙向流道結(jié)構(gòu),箱涵式雙向進(jìn)水流道的凈高為1.48 D,長(zhǎng)為9.4 D,凈寬為3.0 D;箱涵式雙向出水流道的凈高為1.44 D,長(zhǎng)為7.42 D,凈寬為3.0 D。

        2 試驗(yàn)內(nèi)容與方法

        2.1 試驗(yàn)對(duì)象及測(cè)試系統(tǒng)

        泵裝置物理模型試驗(yàn)按歐拉準(zhǔn)則進(jìn)行,設(shè)計(jì)工況時(shí)模型泵裝置雷諾數(shù)Re大于1×106。根據(jù)nD值相等的原則,澡港河擴(kuò)建工程泵站的原型葉輪轉(zhuǎn)速為150 r/min,原型葉輪直徑為2 500 mm,模型泵裝置的葉輪直徑為300 mm,葉輪的轉(zhuǎn)速為1 250 r/min,葉輪的葉片數(shù)為3片,導(dǎo)葉體的葉片數(shù)為5片。原模型過(guò)流幾何相似,原模型進(jìn)、出水流道的幾何比尺均為8.33,模型泵裝置的流道均采用鋼板焊接制作,模型泵及流道的幾何偏差均滿足《水泵模型及裝置模型驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程(SL140—2006)》規(guī)定的允許偏差值要求。

        雙向立式軸流泵裝置物理模型試驗(yàn)在揚(yáng)州大學(xué)流體動(dòng)力工程實(shí)驗(yàn)室的高精度泵站試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行,高精度泵站試驗(yàn)臺(tái)為平面封閉循環(huán)系統(tǒng),如圖1所示,試驗(yàn)臺(tái)由水力循環(huán)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)組成。轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速采用JC1A型轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器,揚(yáng)程采用差壓變送器EJA110A測(cè)取,流量采用E-mag型DN400電磁流量計(jì)測(cè)取,空化試驗(yàn)采用絕對(duì)壓力變送器EJA310A測(cè)取。

        圖1 高精度泵站試驗(yàn)臺(tái)示意

        2.2 測(cè)試內(nèi)容及綜合不確定度分析

        根據(jù)相似理論,原模型的泵裝置動(dòng)力特性參數(shù)的比尺分別為:揚(yáng)程比尺為1.0,流量比尺為69.44,功率比尺為69.44。澡港河擴(kuò)建工程泵裝置的物理模型試驗(yàn)包括:能量性能試驗(yàn)、空化性能試驗(yàn)和飛逸特性試驗(yàn)。5個(gè)葉片安放角度(-4°、-2°、0°、+2°、+4°)時(shí)泵裝置的能量性能試驗(yàn),能量性能試驗(yàn)覆蓋澡港河泵站整個(gè)運(yùn)行揚(yáng)程及流量范圍,每個(gè)葉片安放角度的泵裝置能量性能試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)不少于15個(gè)。對(duì)每個(gè)葉片安放角的泵裝置3個(gè)流量工況點(diǎn)進(jìn)行空化性能試驗(yàn),每個(gè)流量工況的試驗(yàn)采樣點(diǎn)數(shù)不少于10個(gè)。空化性能試驗(yàn)保持流量不變,通過(guò)對(duì)封閉循環(huán)系統(tǒng)抽真空,逐步減小系統(tǒng)壓力的方法,使泵內(nèi)發(fā)生空化,按效率下降1%確定必需汽蝕余量NPSHre(以水泵葉輪中心為基準(zhǔn));測(cè)試葉片安放角-4°和+4°兩個(gè)角度時(shí)泵裝置的飛逸特性,飛逸特性試驗(yàn)的反向水頭由輔助泵提供,通過(guò)調(diào)節(jié)輔助泵的轉(zhuǎn)速來(lái)改變反作用水頭,利用測(cè)功扭矩儀和電磁流量計(jì)測(cè)量不同水頭下水泵穩(wěn)定反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速和倒泄流量。泵裝置物理模型各項(xiàng)性能試驗(yàn)均按照中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泵模型及裝置模型驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程(SL140—2006)》的要求進(jìn)行。

        泵裝置能量性能試驗(yàn)的綜合不確定度Eη包括系統(tǒng)不確定度(Eη)S和隨機(jī)不確定度(Eη)r,系統(tǒng)不確定度為各單項(xiàng)系統(tǒng)不確定度的方和根[13-14],即

        式中:EQ為流量測(cè)量的系統(tǒng)不確定度,為±0.2%;EH為凈揚(yáng)程測(cè)量的系統(tǒng)不確定度,為±0.1%;EM為轉(zhuǎn)矩測(cè)量的系統(tǒng)不確定度,為±0.2%;En為轉(zhuǎn)速測(cè)量的系統(tǒng)不確定度,為±0.1%。選取葉片安放角0°時(shí),對(duì)設(shè)計(jì)揚(yáng)程時(shí)泵裝置能量性能進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn),共測(cè)取20個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),計(jì)算隨機(jī)不確定度,隨機(jī)不確定度的計(jì)算式參照文獻(xiàn)[13]中所示,泵裝置能量試驗(yàn)隨機(jī)不確定度為

        式中:t0.95(N-1)為對(duì)應(yīng)于0.95置信度和(N-1)個(gè)自由度的置信系數(shù),在該試驗(yàn)中,t0.95(N-1)為1.7291;N為測(cè)量次數(shù);為效率平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差;為效率平均值。

        泵裝置物理模型能量性能試驗(yàn)的綜合不確定度為

        澡港河泵站擴(kuò)容工程的泵裝置性能試驗(yàn)的綜合不確定度滿足《水泵模型及裝置模型驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)程(SL140—2006)》的精度要求。

        3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

        3.1 能量性能試驗(yàn)

        澡港河泵站擴(kuò)容工程的雙向立式泵裝置物理模型能量性能試驗(yàn)的揚(yáng)程在0~4 m范圍內(nèi),5個(gè)葉片安放角時(shí)雙向立式軸流泵裝置最優(yōu)工況的能量性能參數(shù)如表2所示,泵裝置物理模型的綜合特性曲線如圖2所示。澡港河泵站擴(kuò)容工程的泵裝置最高效率達(dá)70.1%,此時(shí)泵裝置揚(yáng)程為2.51 m,流量為211 L/s,葉片安放角度為-4°,對(duì)應(yīng)原型泵裝置機(jī)組的流量為15.75 m3/s,表明在特低揚(yáng)程澡港河泵站擴(kuò)容工程的機(jī)組具有較高的效率。在泵裝置揚(yáng)程1.7~3.5 m范圍內(nèi),葉片安放角在-4°~0°之間泵裝置的效率均超過(guò)66%,在葉片安放角-4°時(shí),泵裝置揚(yáng)程被高效區(qū)覆蓋的范圍最大。在相同揚(yáng)程時(shí),隨著葉片安放角的增大,泵裝置的最高效率逐漸降低。在相同葉片安放角時(shí),隨著泵裝置流量的減小,揚(yáng)程呈逐漸下降的趨勢(shì)。根據(jù)水泵相似律換算,澡港河泵站擴(kuò)容工程原型泵機(jī)組在葉片安放角0°、設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.82 m時(shí),流量為19.67 m3/s,裝置效率為62.33%,流量略小于設(shè)計(jì)流量;在葉片安放角+2°、設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.82 m時(shí),流量為21.49 m3/s,效率為58.38%,流量滿足設(shè)計(jì)流量20 m3/s的要求,但裝置效率偏低,綜合考慮,澡港河泵站擴(kuò)容工程的原型機(jī)組的葉片安放角應(yīng)設(shè)置為+1°,則在設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.82 m時(shí),流量為20.56 m3/s,效率為60.55%,此時(shí)在最高揚(yáng)程3.31 m時(shí),流量為16.42 m3/s,泵裝置效率為64.6%,原型機(jī)組各項(xiàng)能量性能參數(shù)均滿足泵站設(shè)計(jì)要求和《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50265—2010)》中對(duì)泵裝置效率的技術(shù)要求。

        圖2 澡港河泵站擴(kuò)容工程雙向立式泵裝置模型綜合性能曲線

        表2 雙向立式軸流泵裝置最優(yōu)工況參數(shù)

        3.2 空化性能試驗(yàn)

        不同葉片安放角時(shí)模型泵裝置的必需汽蝕余量曲線如圖5所示,不同特征揚(yáng)程時(shí)模型泵裝置必需汽蝕余量如圖6所示。在空化試驗(yàn)的揚(yáng)程范圍內(nèi),相同葉片安放角時(shí),隨著揚(yáng)程的增加,必需汽蝕余量逐漸增大;在相同揚(yáng)程時(shí),隨著葉片安放角度的增大,必需汽蝕余量逐漸增大,在設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.82 m時(shí),葉片安放角-2°增加了4°,必需汽蝕余量相比增加了8.53%,效率降低了5.79%;在最大揚(yáng)程3.31 m時(shí),葉片安放角-2°增加了4°,必需汽蝕余量相比增加了12.8%,效率降低了4.8%。在葉片安放角+1°,設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.82 m時(shí),必需汽蝕余量為4.06 m,在最高揚(yáng)程3.31 m時(shí),必需汽蝕余量為5.06 m。

        根據(jù)水泵的安裝高程計(jì)算式

        式中:Pa、Pv分別為當(dāng)?shù)卮髿鈮汉退钠瘔毫Γ籯為安全系數(shù),k=1.1~1.2;NPSH,re為必需汽蝕余量。經(jīng)計(jì)算可知,澡港河泵站擴(kuò)容工程在運(yùn)行的揚(yáng)程范圍內(nèi)水泵安裝高程均大于零,表明水泵可安裝于水面之上,水泵的汽蝕性能較好,但對(duì)于該泵站采用的軸流泵而言,為便于啟動(dòng),葉輪仍需淹沒(méi)于水面之下,則澡港河泵站擴(kuò)容工程的雙向立式泵裝置在運(yùn)行揚(yáng)程范圍內(nèi),必需汽蝕余量均可滿足最低淹沒(méi)深度的要求,泵裝置空化性能良好。

        圖3 不同葉片安放角時(shí)模型泵裝置必需汽蝕余量

        圖4 不同特征揚(yáng)程時(shí)模型泵裝置必需汽蝕余量

        3.3 飛逸特性試驗(yàn)

        葉片安放角+4°和-4°時(shí),反向水頭與模型泵裝置飛逸轉(zhuǎn)速的曲線如圖5所示。在相同葉片安放角時(shí),飛逸轉(zhuǎn)速隨著反向水頭的增大而增大,但達(dá)到某一反向水頭時(shí)飛逸轉(zhuǎn)速趨于定值。根據(jù)泵裝置飛逸性能試驗(yàn)得到的單位飛逸轉(zhuǎn)速可換算得到不同揚(yáng)程時(shí)原型泵的飛逸轉(zhuǎn)速。原型泵飛逸轉(zhuǎn)速的計(jì)算式如下:

        圖5 模型泵裝置飛逸轉(zhuǎn)速性能曲線

        式中:n R,P為原型泵的飛逸轉(zhuǎn)速;n1,R為單位飛逸轉(zhuǎn)速;HP為原型泵揚(yáng)程;DP為原型泵葉輪直徑,原型泵葉輪直徑為2.5 m。

        泵裝置的單位飛逸轉(zhuǎn)速隨葉片安放角的減小而增大,經(jīng)換算到原型不同反向水頭時(shí)的水泵飛逸轉(zhuǎn)速如表3所示,經(jīng)換算后獲得的原型泵飛逸轉(zhuǎn)速,是確定水泵零部件強(qiáng)度的重要依據(jù),在葉片安放角-4°,最大揚(yáng)程3.31 m時(shí),飛逸轉(zhuǎn)速為223.6 r/min,為水泵機(jī)組額定轉(zhuǎn)速150 r/min的1.49倍,建議電機(jī)制造廠家按1.5倍額定轉(zhuǎn)速校驗(yàn)機(jī)組的安全性。

        表3 原型的澡港河泵站擴(kuò)容工程原型泵的飛逸轉(zhuǎn)速

        4 結(jié)論

        (1)澡港河泵站擴(kuò)容工程的雙向立式軸流泵裝置最高效率為70.1%,此時(shí)泵裝置流量為211 L/s,揚(yáng)程為2.51 m。在葉片安放角+1°,設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.82 m時(shí),泵裝置原機(jī)組流量為20.56 m3/s,必需汽蝕余量為4.06 m,在最高揚(yáng)程3.31 m時(shí),泵裝置原機(jī)組流量為16.42 m3/s,必需汽蝕余量為5.06 m。泵裝置原型機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求。

        (2)泵裝置的單位飛逸轉(zhuǎn)速隨葉片安放角的減小而增大。在葉片安放角-4°,最大揚(yáng)程3.31 m時(shí),飛逸轉(zhuǎn)速為223.6 r/min,為水泵機(jī)組額定轉(zhuǎn)速150 r/min的1.49倍,建議電機(jī)制造廠家按1.5倍額定轉(zhuǎn)速校驗(yàn)機(jī)組的安全性,飛逸性能滿足要求。雙向立式軸流泵裝置結(jié)構(gòu)在灌排雙向運(yùn)行泵站中應(yīng)用具有良好的水力性能,澡港河泵站擴(kuò)容工程自2020年5月9日運(yùn)行至今,機(jī)組無(wú)異常振動(dòng)和噪聲產(chǎn)生,為常州市主城區(qū)河道暢流活水再添動(dòng)力。

        猜你喜歡
        汽蝕揚(yáng)程雙向
        雙向度的成長(zhǎng)與自我實(shí)現(xiàn)
        出版人(2022年11期)2022-11-15 04:30:18
        脫硫系統(tǒng)用漿液循環(huán)泵汽蝕分析
        管路受力誘發(fā)高揚(yáng)程離心泵振動(dòng)加劇原因分析
        發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)汽蝕問(wèn)題分析
        一種軟開關(guān)的交錯(cuò)并聯(lián)Buck/Boost雙向DC/DC變換器
        一種工作頻率可變的雙向DC-DC變換器
        新型中高揚(yáng)程大流量水錘泵結(jié)構(gòu)技術(shù)改進(jìn)研究
        淺析多級(jí)離心泵汽蝕試驗(yàn)方案
        高揚(yáng)程長(zhǎng)距離輸水管道系統(tǒng)水錘防護(hù)的模擬分析
        基于雙向預(yù)測(cè)的圖像去噪
        河南科技(2014年19期)2014-02-27 14:15:24
        极品新娘高清在线观看| 国产精品成人免费视频网站京东 | 亚洲av无码一区东京热| 免费观看黄网站在线播放| 极品美女高潮喷白浆视频| 91大神蜜桃视频在线观看| 国产av一区二区亚洲精品| 中文字幕在线日亚洲9| 日本动态120秒免费| 成在线人免费无码高潮喷水| 国产三级不卡视频在线观看| 欧美最猛黑人xxxx黑人猛交| 国产无套一区二区三区久久| 精品国际久久久久999波多野| 亚洲精品欧美二区三区中文字幕| 91青草久久久久久清纯| 精品久久中文字幕一区| 少妇高潮太爽了在线视频| 欧美粗大无套gay| 探花国产精品三级在线播放| 丰满巨臀人妻中文字幕| 国产精品久久久久9999| 国产精品无码日韩欧| 视频二区 无码中出| 女同三级伦理在线观看| 国产三级久久久精品麻豆三级| 国产人成午夜免电影观看| 亚洲精品一区二区三区av| 丝袜美腿福利一区二区| 亚洲色无码国产精品网站可下载| 无码天堂亚洲国产av麻豆| 中文乱码字幕人妻熟女人妻| 午夜精品久久久久久久99老熟妇| 四虎影库久免费视频| 欧美亚洲国产丝袜在线| 水蜜桃在线精品视频网| 我爱我色成人网| 日日摸日日碰人妻无码老牲| 91青青草手机在线视频| 色综合久久久无码中文字幕| 国产精品久久久av久久久|