泵站水泵吸水室內水動力學特性分析

【摘要】在取水泵站內部，產生的漩渦以及泥沙沉積是目前影響泵站整體效益發揮的兩大重要問題。因此，筆者在本文中決定引入巴基斯坦拉合爾地區南迪普電站的取水泵站的運行實例，并將物理模型試驗以及CFD（Computational Fluid Dynamic，中文全稱為計算流體動力學，CFD是它在英文方面的縮寫）分析方式相結合的方法來研究戲水是在設置M型防漩渦裝置之后，水泵的吸水管內部以及進水通道內部的水動力學特性。該研究無疑為大型的取水泵站如何進行設計提供了較為重要的參考性意見。

【關鍵詞】水動力學；CFD；取水泵站；設計；渦核區；M型防漩渦裝置

對于取水泵站來說，一旦發生體型設計不合理的現象，就會產生附底漩渦或者是產生附壁漩渦，從而使振動與噪聲等不正常現象頻繁出現，情況嚴重者甚至會對葉輪軸承的總體負荷以及機構造成極大的破壞；其次，如果淹沒的深度較低，則會導致自由漩渦被誘發出來，從而使得整個取水泵站在空化方面的風險大大增加，最終導致取水泵站的工作效率被降低。

在我國現行的《泵站設計規范》以及美國艾奧瓦州水力學研究所關于取水泵站試驗的規定中，自由漩渦和淹沒漩渦在強度方面都必須小于自由漩渦第三類與淹沒漩渦第二類；而渦流角必須小于5°；并保證在整個吸水管內部沒有明顯的、持續性的波動或者湍流的存在。

目前，在進行取水泵站的建設之前一般都會通過物理模型試驗加上CFD分析的方式來對渦體進行詳細而標準的預測。……