大型低扬程泵站水泵装置优化与现场试验研究.doc

大型低扬程泵站水泵装置优化与现场试验研究

4.3万字 104页 原创作品，已通过查重系统

摘要
低扬程泵站在我国南水北调工程、水环境改善、防洪灌溉工程等方面具有广泛的应用。低扬程泵装置有很多中类型，不同类型的泵装置具有不同的特点，它们的水力性能存在很大的差异，为了提高泵装置的效率，有必要对不同型式的泵装置和相同型式但各部分的参数不同的泵装置进行研究，从而使水力性能得到优化。
本文以常熟水利枢纽泵站工程的更新改造为背景，对常熟水利枢纽泵站改造后的2号机组进行水力性能优化。对泵装置不同部分的不同参数进行改变，主要研究的内容和结论有：
（1）其它条件不变的条件下改变叶轮的个数，在设计流量的条件下进行数值模拟，从泵装置的效率以及各段损失的大小来看，并对它们的叶片表面的压力云图进行了分析比较，该泵站的2号机组在选择3个叶片时的水力性能更优。
（2）当叶片数为3，其它条件不变时，改变泵的轮毂比，轮毂比分别为0.34，0.36，0.38，0.4；在设计流量的条件下进行数值模拟从泵装置的效率以及各段损失来判断泵装置水力性能最优时的轮毂比，并对它们的叶片表面静压云图进行比较分析，得到的较优方案是轮毂比为0.34时。
（3）当叶片数为3，轮毂比为0.34时，其它条件不变，改变导叶的个数，分别是5个、7个、9个同样在设计流量的条件下进行数值模拟，并且根据数值模拟出的结果，进行较优方案的选择，得到的较优方案是导叶数为5时。
（4）当叶片数为3，轮毂比为0.34，导叶个数为5时，其它条件不变，改变导叶尺寸的大小， 分别为1.3、1.5、1.7在设计流量下进行数值模拟，通过分析数值模拟的结果得到的结论是导叶原尺寸时泵的水力性能最优。
（5）当叶片数为3，轮毂比为0.34，导叶个数为5时，其它条件不变，改变导叶预叶片中之间的距离，距离分别为1124cm、1324cm、1524cm、1724cm；通过数值模拟的结果得到的较优的方案为导叶与叶片距离为1524cm时泵的水力性能最优。
（6）对较优方案进行不同工况下的数值模拟，得到一组优化后泵的外特性
（7）参数，画出相应的曲线图。介绍了泵站改造的相关资料，将泵站改造后的结果与数值模拟优化后的结果进行比较，得到的结论是优化后的扬程较改造后的低，优化后的功率较改造后的低，优化后泵装置的效率有一定的提高。


关键字：泵装置；泵装置效率；水力性能；数值模拟；叶轮；导叶；低扬程