泵站前池流場3D-PIV測量及數(shù)值模擬.pdf

1、泵站工程為我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供了重要的保證，而且泵站作為耗能大戶，提高泵站的運行效率具有重要的現(xiàn)實意義。前池是泵站重要的進(jìn)水建筑物，其流態(tài)對水泵性能有著重要的影響。
　　 隨著計算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，在CFD的理論基礎(chǔ)上，利用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬已成為研究泵站前池流態(tài)的重要方向之一，其不足就是它只是有限個離散點上的數(shù)值解，并存在一定的誤差。通常情況下，還需要利用模型試驗對數(shù)值計算進(jìn)行驗證，該方法的缺點就是需要花費大量的時間和經(jīng)

2、費。
　　 本文研究以某泵站前池為例，利用FLUENT軟件并分別采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε和RNGk-ε紊流模型對泵站前池進(jìn)行三維數(shù)值模擬，在設(shè)計流量和大流量兩種工況下分別進(jìn)行數(shù)值模擬，并初步比較了前池面層、中層、底層的流場。數(shù)值模擬結(jié)果表明，前池出現(xiàn)了脫流現(xiàn)象。由于前池長度足夠長，總體來說，前池水流較平順；
　　 PIV技術(shù)就是采用粒子跟蹤技術(shù)來測定流場的速度及其它運動參數(shù)的。而國內(nèi)的PIV技術(shù)起步比較晚，目前用于泵站進(jìn)水建筑物的

3、流場測量也較少。利用3D-PIV技術(shù)，對前池的部分空間區(qū)域的流場進(jìn)行精確測量，獲得了可靠的試驗數(shù)據(jù)。測試的時候，需要對測量斷面進(jìn)行三維標(biāo)定。利用相關(guān)軟件對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，得出空間區(qū)域的三維流場圖。
　　 基于較為準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù)，比較數(shù)值模擬結(jié)果和試驗結(jié)果，檢驗和驗證所選紊流模型的可靠性和實用性。主要選擇若干斷面，定量比較，比較流態(tài)、流速大小。
　　 通過以上幾項工作，得出了如下結(jié)論：在大流量工況下，RNGk-ε紊流模