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在全球能源日趋紧张的今天,提高大型泵站泵装置效率是一项十分重要的工作。南水北调东线泵站工程具有扬程低、流量大、年运行时间长等特点,对泵装置效率提出了更高的要求。低扬程泵装置有多种型式,竖井式贯流泵装置是一种较新的低扬程泵装置型式。过去对竖井式泵装置的水力性能研究还不够全面、深入,泵装置的水力性能尚待进一步提高,前置竖井式贯流泵装置和后置竖井式贯流泵装置水力性能的比较还需进一步明确。本文采用以数值模拟为主、模型试验为辅的方法分别对前置竖井式贯流泵装置和后置竖井式贯流泵装置的进、出水流道进行了三维湍流流动数值模拟和优化水力设计,对提高竖井式贯流泵装置的水力性能进行了较为深入的研究。具体内容包括以下几个方面:(1)根据进、出水流道优化水力计算的目标,运用FLUENT流体流动计算软件,分别对前置和后置竖井式贯流泵装置的进、出水流道的优化方案进行三维湍流流动数值模拟,计算了流道内部的流场和流道水力损失,完成了对不同优化方案的比较。(2)分别对经过优化的前置和后置竖井式贯流泵装置的进、出水流道进行了透明流道模型试验,观察流道内的流态、测试流道的水力损失,验证数值计算的结果。结果表明:数值计算的结果与模型试验的结果基本一致,流道水力损失的计算结果偏小。(3)对前置竖井式贯流泵装置和后置竖井式贯流泵装置进行了初步分析比较。(4)根据前置竖井式贯流泵装置和后置竖井式贯流泵装置进、出水流道模型试验的结果对前置和后置竖井式贯流泵装置的装置效率进行了预测。本文通过对前置和后置竖井式贯流泵装置的研究,得到以下结论:(1)竖井式贯流泵装置可在较低扬程下得到良好的水力性能,可供低扬程泵站选择采用;(2)与后置竖井式贯流泵装置相比,前置竖井式贯流泵装置的流道总水力损失较小,泵装置效率较高;(3)经过优化的前置竖井式贯流泵装置和后置竖井式贯流泵装置出水流道可设计为平缓上翘的形状,以抬高流道出口断面的底高程,降低出水池翼墙高度,节约土建投资。