侧向进水水流流动特征泵站侧向进水流态现为以下几点特性:(1)水流由于离心力的作用,必然使得凹岸水面升高、凸岸水面降低形成水面横比降;(2)水流断面存在较强的二次横向回流,回流与主流形成特殊的螺旋流动;(3)水流流速在纵向、水深、宽度方向重新分布,主流与面流方向不一致;(4)水流在进水池和前池产生脱流;(5)由于二次回流和脱流及流速重分布引起水力局部损失增加。其中流速重分布、脱流是侧向进水水流*重要和影响*显著的特征。
泵站侧向进水流态研究方法模型试验研究至今对泵站各种进水流态的研究基本上处于模型试验阶段<5~11>,通过直接测量和观测,了解流场分布和宏观水流现象。模型试验手段较为成熟,结果可靠准确,但试验的成本很高、周期长,往往还会碰到一些难以克服的困难,例如进水水流中的漩涡、分离流动等复杂现象,模型相似问题亦尚未很好地解决,模型比尺、测量仪器本身的误差都会影响试验结果的正确性。
数值模拟研究随着电子计算机的发展和数值计算技术的发展,人们开始重视采用数值模拟的方法来预测水流流动。数值计算又可称为数值试验,与模型试验相比,它具有花费少、周期短、可直接对原型进行计算等特点。目前采用三维紊流模型进行泵站前池进水流态的数值模拟,正成为一种趋势<12,13>,它作为一种解决实际流态问题的重要工具,日益引起研究者的重视。
泵站侧向进水流态改善研究泵站侧向进水流态改善措施对于泵站侧向进水流态的改善,前人在试验上做了大量工作,具体措施概括起来主要有以下几类:(1)设导流板、导流墙、导流栅等,因势利导地平顺水流;(2)设置底坎和立柱<16,17>,这一措施巧妙地利用漩涡原理改善流态;(3)设压水板<18>,此措施既可改善流态,又能减少进水池的淤积。
结语本文对泵站侧向进水基本形式方式作了分析,论述了侧向进水条件下水流的流动状况及其特征,探讨了流态研究的方法,分析了几种常用的流态改善措施的机理。研究成果对我国面广量大的大中型及小型泵站存在的侧向进水不良流态改善有借鉴意义。