一種水力性能優(yōu)異的后置型臥式泵裝置進(jìn)水流道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于水利工程栗站技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水力性能優(yōu)異的后置型臥 式栗裝置進(jìn)水流道，適用于指導(dǎo)工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)高性能大流量栗站后置豎井式貫流栗裝 置、后置燈泡式貫流栗裝置、后置電機(jī)臥式軸伸栗裝置和后置臥式潛水栗裝置的進(jìn)水流道。
【背景技術(shù)】
[0002] 大型低揚(yáng)程栗站廣泛應(yīng)用于水資源配置、農(nóng)業(yè)排灌、水環(huán)境治理和城市排澇等許 多重要領(lǐng)域。設(shè)計(jì)揚(yáng)程在3m以下的大流量栗站較多地采用了水力性能好的臥式栗裝置。臣卜 式栗裝置分為前置型和后置型兩種基本型式，每種基本型式又包括燈泡式、豎井式、軸伸式 和潛水栗式等多種型式。雖然不同型式的后置型臥式栗裝置的出水流道各具特點(diǎn)、差別很 大，需根據(jù)各種型式的不同特點(diǎn)對出水流道進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)，但它們的進(jìn)水流道實(shí)際上具 有基本相同的條件和要求，可以進(jìn)行統(tǒng)一的優(yōu)化水力設(shè)計(jì)和采用相同的應(yīng)用方法，以便進(jìn) 一步提高進(jìn)水流道的水力性能并為實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型的目的就是針對上述問題，提供了一種水力性能優(yōu)異的后置型臥式栗 裝置進(jìn)水流道。本實(shí)用新型的特征是:所提供的進(jìn)水流道三維形體過流面通過基于CFD的優(yōu) 化水力設(shè)計(jì)研究方法得到;所述進(jìn)水流道由進(jìn)口直線段、曲線過渡段和出口圓臺(tái)段組成；曲 線過渡段的斷面形狀由進(jìn)口的矩形漸變?yōu)槌隹诘膱A形;提供含曲線過渡段斷面位置的所述 進(jìn)水流道立面示意圖、平面示意圖和斷面尺寸數(shù)據(jù)表;所述進(jìn)水流道過流面的各幾何尺寸 均用以水栗葉輪直徑Do為基準(zhǔn)的相對值表示，將相對值乘以栗站擬采用的水栗葉輪直徑Do 即可得該栗站進(jìn)水流道實(shí)際需要的尺寸;所述進(jìn)水流道主要幾何參數(shù)可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行 調(diào)整，以適應(yīng)不同栗站具有不同的流量、揚(yáng)程及進(jìn)水池水位的實(shí)際情況。應(yīng)用本實(shí)用新型得 到的后置型臥式栗裝置進(jìn)水流道水流轉(zhuǎn)向有序、收縮均勻、流道水頭損失小，對于確保大流 量栗站安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行具有重要意義。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采用如下技術(shù)方案：
[0005] 1.-種水力性能優(yōu)異的后置型臥式栗裝置進(jìn)水流道，該進(jìn)水流道采用基于CFD的 優(yōu)化水力設(shè)計(jì)研究方法得到，經(jīng)測試證明其水力性能優(yōu)異，流道出口斷面的流速分布均勻 度和水流平均角度分別達(dá)到99.0%和88.9°，設(shè)計(jì)流量時(shí)的流道水頭損失僅為0.069m，已在 大流量栗站得到成功應(yīng)用；
[0006] 所述進(jìn)水流道包括依次設(shè)置的進(jìn)口直線段、曲線過渡段和出口圓臺(tái)段；曲線過渡 段的斷面形狀由進(jìn)口斷面的矩形漸變?yōu)槌隹跀嗝娴膱A形;進(jìn)口直線段內(nèi)設(shè)有中隔墩；
[0007] 所述進(jìn)水流道各幾何尺寸均用以水栗葉輪直徑Do為基準(zhǔn)的相對值表示；
[0008] 所述進(jìn)口直線段的長度L幾鍛=1.212D〇,底邊傾角0 = 5°，進(jìn)口斷面寬度Bin雛□= 2.364D〇，進(jìn)口斷面高度H麵雛p = 1.782D〇，進(jìn)口頂板圓弧半徑Rffloi販=0.8m;所述中隔墩的長 度!《= 1.212D〇，寬度氏驗(yàn)=0.8m，頭部圓弧半徑％隞鄕=0.4m，尾部圓弧半徑Rnti_= 1.5m;
[0009 ] 所述曲線過渡段的長度La嫩=2.12 lDo，進(jìn)口斷面寬度= 2.09 lDo，進(jìn)口斷面 高度H過觸扣=1.554Do;提供含曲線過渡段斷面位置的所述進(jìn)水流道立面示意圖、平面示意 圖和斷面尺寸數(shù)據(jù)表;斷面尺寸包括各斷面的立面上邊線坐標(biāo)(Xu，Yu)、立面下邊線坐標(biāo) (辦 1，~）、斷面高度1、斷面寬度1和過渡圓半徑1^，各斷面編號(hào)1及數(shù)據(jù)列于表1;
[0010]表1進(jìn)水流道曲線過渡段斷面尺寸數(shù)據(jù)表
[0012] 所述出口圓臺(tái)段的長度L隱毅=0.394D〇,進(jìn)口斷面直徑D隱5獅=i=l .034D。，出口斷面 直徑Di踐拙□ = 0 ? 973D〇。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：
[0014] 第一，本實(shí)用新型的后置型臥式栗裝置進(jìn)水流道水力性能優(yōu)異、便于工程技術(shù)人 員采用，可保證進(jìn)水流道的設(shè)計(jì)質(zhì)量，對于確保大流量栗站的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行具有重 要意義。
[0015] 第二，本實(shí)用新型提供的進(jìn)水流道主要幾何參數(shù)可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，可以 適應(yīng)不同栗站具有不同的流量、揚(yáng)程及進(jìn)水池水位的實(shí)際情況。
[0016] 第三，本實(shí)用新型提供的后置型臥式栗裝置進(jìn)水流道水力性能優(yōu)異，流道出口斷 面的流速分布均勻度和水流平均角度分別達(dá)到99.0%和88.9°，設(shè)計(jì)流量時(shí)的流道水頭損 失僅為0.069m，已在大流量栗站得到成功應(yīng)用。
[0017] 第四，不同型式的后置型臥式栗裝置的進(jìn)水流道具有基本相同的條件和要求，本 實(shí)用新型提供了經(jīng)過統(tǒng)一的優(yōu)化水力設(shè)計(jì)的進(jìn)水流道，便于進(jìn)一步提高其水力性能并為實(shí) 現(xiàn)后置型臥式栗裝置的進(jìn)水流道的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0018] 圖la是本實(shí)用新型進(jìn)水流道立面示意圖；
[0019] 圖lb是本實(shí)用新型進(jìn)水流道平面示意圖；
[0020] 圖lc是圖la和圖lb中的Ai-Ai斷面圖；
[0021 ]圖2a是本實(shí)用新型進(jìn)水流道曲線過渡段斷面位置立面示意圖；
[0022]圖2b是本實(shí)用新型進(jìn)水流道曲線過渡段斷面位置平面示意圖；
[0023]圖3a是本實(shí)用新型進(jìn)水流道進(jìn)口直線段長度調(diào)整示意圖；
[0024]圖3b是本實(shí)用新型進(jìn)水流道進(jìn)口直線段進(jìn)口斷面寬度調(diào)整示意圖；
[0025] 圖3c是本實(shí)用新型進(jìn)水流道進(jìn)口直線段底邊傾角調(diào)整示意圖；
[0026] 圖4是本實(shí)用新型進(jìn)水流道出口圓臺(tái)段長度調(diào)整示意圖；
[0027] 圖中：1進(jìn)口直線段，2曲線過渡段，3出口圓臺(tái)段，4中隔墩，5立面上邊線，6立面下 邊線。
【具體實(shí)施方式】：
[0028] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029] 1.-種水力性能優(yōu)異的后置型臥式栗裝置進(jìn)水流道，該進(jìn)水流道采用基于CFD的 優(yōu)化水力設(shè)計(jì)研究方法得到，經(jīng)測試證明其水力性能優(yōu)異，流道出口斷面的流速分布均勻 度和水流平均角度分別達(dá)到99.0%和88.9°，設(shè)計(jì)流量時(shí)的流道水頭損失僅為0.069m，已在 大流量栗站得到成功應(yīng)用；
[0030] 如圖la、圖lb所示，所述進(jìn)水流道包括依次設(shè)置的進(jìn)口直線段1、曲線過渡段2和出 口圓臺(tái)段3;曲線過渡段2的斷面形狀由進(jìn)口斷面的矩形漸變?yōu)槌隹跀嗝娴膱A形;進(jìn)口直線 段1內(nèi)設(shè)有中隔墩4;
[0031]所述進(jìn)水流道各幾何尺寸均用以水栗葉輪直徑Do為基準(zhǔn)的相對值表示；
[0032] 如圖la、圖lb所示，所述進(jìn)口直線段1的長度L幾鍛=1.212D。，底邊傾角0 = 5°，進(jìn)口 斷面寬度B細(xì)雛a = 2.364D。，進(jìn)口斷面高度H細(xì)雛□ = 1.782D。，進(jìn)口頂板圓弧半徑Ra