一種前置型臥式泵裝置出水流道及應用方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術公開了一種水力性能優(yōu)異的前置型臥式泵裝置出水流道及應用方法，屬于水利工程泵站技術領域。本發(fā)明專利技術所提供的出水流道三維形體過流面通過基于CFD的優(yōu)化水力設計研究方法得到；所述出水流道由進口圓臺段、曲線過渡段和出口上升段組成，出水流道的斷面形狀由進口的圓形漸變?yōu)槌隹诘木匦危惶峁┣€過渡段立面示意圖（含斷面位置線）、平面示意圖（含斷面位置線）和斷面尺寸數據表；所述出水流道過流面的各幾何尺寸均用以水泵葉輪直徑

【技術實現步驟摘要】
一種前置型臥式泵裝置出水流道及應用方法
本專利技術屬于水利工程泵站
，具體涉及一種水力性能優(yōu)異的前置型臥式泵裝置出水流道及應用方法，適用于指導工程技術人員設計高性能大流量泵站前置豎井式貫流泵裝置、前置燈泡式貫流泵裝置、前置電機臥式軸伸泵裝置和前置臥式潛水泵裝置的出水流道。
技術介紹
大型低揚程泵站廣泛應用于水資源配置、農業(yè)排灌、水環(huán)境治理和城市排澇等許多重要領域。設計揚程在3m以下的大流量泵站較多地采用了水力性能好的臥式泵裝置。臥式泵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、軸伸式和潛水泵式等多種型式。雖然不同型式的前置型臥式泵裝置的進水流道各具特點、差別很大，需根據各種型式的不同特點對進水流道進行專門的設計，但它們的出水流道實際上具有基本相同的條件和要求，可以進行統(tǒng)一的優(yōu)化水力設計和采用相同的應用方法，以便進一步提高出水流道的水力性能并為實現標準化設計奠定基礎。
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對上述問題，提供了一種水力性能優(yōu)異的前置型臥式泵裝置出水流道及應用方法。本專利技術的特征是：所提供的出水流道三維形體過流面通過基于CFD的優(yōu)化水力設計研究方法得到；所述出水流道由進口圓臺段、曲線過渡段和出口上升段組成，曲線過渡段的斷面形狀由進口的圓形漸變?yōu)槌隹诘木匦危惶峁┖€過渡段斷面位置的所述出水流道立面示意圖、平面示意圖和斷面尺寸數據表；所述出水流道過流面的各幾何尺寸均用以水泵葉輪直徑D0為基準的相對值表示，將相對值乘以泵站擬采用的水泵葉輪直徑D0即可得該泵站出水流道實際需要的尺寸；所述出水流道主要幾何參數可在一定范圍內進行調整，以適應不同泵站具有不同的流量、揚程及出水池水位的實際情況。應用本專利技術得到的前置型臥式泵裝置出水流道水流轉向有序、擴散平緩、流道水頭損失小，對于確保大流量泵站安全、穩(wěn)定和高效運行具有重要意義。為實現本專利技術的目的，采用如下技術方案：1.一種水力性能優(yōu)異的前置型臥式泵裝置出水流道，該出水流道采用基于CFD的優(yōu)化水力設計研究方法得到，經測試證明其水力性能優(yōu)異，設計流量時的水頭損失小于0.20m，已在大流量泵站得到成功應用；所述出水流道包括依次設置的進口圓臺段、曲線過渡段和出口上升段；曲線過渡段的斷面形狀由進口斷面的圓形漸變?yōu)槌隹跀嗝娴木匦危怀隹谏仙蝺仍O有中隔墩；所述出水流道各幾何尺寸均用以水泵葉輪直徑D0為基準的相對值表示；所述進口圓臺段的長度L圓臺段＝0.704D0，進口斷面直徑D圓臺段進口＝1.052D0，出口斷面直徑D圓臺段出口＝1.166D0；所述曲線過渡段的長度L過渡段＝1.970D0，出口斷面寬度B過渡段出口＝1.646D0，出口斷面高度H過渡段出口＝1.333D0；提供含曲線過渡段斷面位置的所述出水流道立面示意圖、平面示意圖和斷面尺寸數據表；斷面尺寸包括各斷面的立面上邊線坐標(X1i，Y1i)、立面下邊線坐標(X2i，Y2i)、斷面高度Hwi、斷面寬度Bwi和過渡圓半徑Rwi，各斷面編號i及數據列于表1；表1出水流道曲線過渡段斷面尺寸數據表所述出口上升段的長度L上升段＝2.573D0，底邊傾角β＝5°，出口斷面寬度B上升段出口＝2.273D0，出口斷面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的長度L隔墩＝2.573D0，寬度B隔墩＝0.8m，頭部圓弧半徑R隔墩頭部＝0.4m，尾部圓弧半徑R隔墩尾部＝0.4m。2.一種水力性能優(yōu)異的前置型臥式泵裝置出水流道的應用方法，包括以下步驟：(1)所述出水流道包括進口圓臺段、曲線過渡段和出口上升段；曲線過渡段的斷面形狀由進口斷面的圓形漸變?yōu)槌隹跀嗝娴木匦危怀隹谏仙蝺仍O有中隔墩；(2)所述出水流道各幾何尺寸均用以水泵葉輪直徑D0為基準的相對值表示；所述進口圓臺段的長度L圓臺段＝0.704D0，進口斷面直徑D圓臺段進口＝1.052D0，出口斷面直徑D圓臺段出口＝1.166D0；所述曲線過渡段的長度L過渡段＝1.970D0，出口斷面寬度B過渡段出口＝1.646D0，出口斷面高度H過渡段出口＝1.333D0；提供含曲線過渡段斷面位置的所述出水流道立面示意圖、平面示意圖和斷面尺寸數據表；斷面尺寸包括各斷面的立面上邊線坐標(X1i，Y1i)、立面下邊線坐標(X2i，Y2i)、斷面高度Hwi、斷面寬度Bwi和過渡圓半徑Rwi，各斷面編號i及數據列于表1；所述出口上升段的長度L上升段＝2.573D0，底邊傾角β＝5°，出口斷面寬度B上升段出口＝2.273D0，出口斷面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的長度L隔墩＝2.573D0，寬度B隔墩＝0.8m，頭部圓弧半徑R隔墩頭部＝0.4m，尾部圓弧半徑R隔墩尾部＝0.4m；(3)所述前置型臥式泵裝置出水流道進口圓臺段的長度L圓臺段＝0.704D0，可根據泵站的實際需要縮短或加長，但L圓臺段的改變量不大于0.1D0；(4)所述前置型臥式泵裝置出水流道出口上升段的長度L上升段＝2.573D0，可根據出水流道上部結構布置的需要在此基礎上縮短或加長，但L上升段的改變量不大于1.5D0；L上升段改變后，中隔墩長度作相應改變；(5)所述前置型臥式泵裝置出水流道出口上升段出口斷面的寬度B上升段出口＝2.273D0，可根據水泵機組間距布置的需要在此基礎上減少或加大，但B上升段出口的改變量不大于0.15D0；(6)所述前置型臥式泵裝置出水流道出口上升段的底邊傾角β＝5°，可根據出水流道與泵站出水池銜接的需要在此基礎上減少或加大，但β的改變量不大于5°，β改變后該段各斷面的高度保持不變；(7)將所述前置型臥式泵裝置出水流道各尺寸的相對值乘以泵站擬采用的水泵葉輪直徑D0即可得該泵站出水流道實際需要的尺寸，以m為單位；(8)根據計算和調整后的所述出水流道的幾何參數，在繪圖軟件中繪制所需的前置型臥式泵裝置出水流道單線圖。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：第一，本專利技術的前置型臥式泵裝置出水流道水力性能優(yōu)異、便于工程技術人員采用，可保證出水流道的設計質量，對于確保大流量泵站的安全、穩(wěn)定和高效運行具有重要意義。第二，本專利技術提供的出水流道主要幾何參數可在一定范圍內進行調整，可以適應不同泵站具有不同流量、揚程及出水池水位的實際情況。第三，本專利技術提供的前置型臥式泵裝置出水流道水力性能優(yōu)異，設計流量時的水頭損失小于0.20m，已在大流量泵站得到成功應用。第四，不同型式的前置型臥式泵裝置的出水流道具有基本相同的條件和要求，本專利技術提供了經過統(tǒng)一優(yōu)化水力設計的出水流道，便于進一步提高其水力性能并為實現前置型臥式泵裝置出水流道的標準化設計奠定基礎。附圖說明圖1a是本專利技術出水流道立面示意圖；圖1b是本專利技術出水流道平面示意圖；圖1c是圖1a和圖1b中的Ai-Ai斷面示意圖；圖2a是本專利技術出水流道曲線過渡段斷面位置立面示意圖；圖2b是本專利技術出水流道曲線過渡段斷面位置平面示意圖；圖3是本專利技術出水流道進口圓臺段長度調整示意圖；圖4a是本專利技術出水流道出口上升段長度調整示意圖；圖4b是本專利技術出水流道出口上升段出口斷面寬度調整示意圖；圖4c是本專利技術出水流道出口上升段底邊傾角調整示意圖；圖中：1進口圓臺段，2曲線過渡段，3出口上升段，4中隔墩，5立面上邊線，6立面下邊線。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種前置型臥式泵裝置出水流道，其特征是，所述出水流道包括依次設置的進口圓臺段、曲線過渡段和出口上升段；曲線過渡段的斷面形狀由進口斷面的圓形漸變?yōu)槌隹跀嗝娴木匦危怀隹谏仙蝺仍O有中隔墩；所述出水流道各幾何尺寸均用以水泵葉輪直徑D0為基準的相對值表示；所述進口圓臺段的長度L圓臺段＝0.704D0，進口斷面直徑D圓臺段進口＝1.052D0，出口斷面直徑D圓臺段出口＝1.166D0；所述曲線過渡段的長度L過渡段＝1.970D0，出口斷面寬度B過渡段出口＝1.646D0，出口斷面高度H過渡段出口＝1.333D0；所述出口上升段的長度L上升段＝2.573D0，底邊傾角β＝5°，出口斷面寬度B上升段出口＝2.273D0，出口斷面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的長度L隔墩＝2.573D0，寬度B隔墩＝0.8m，頭部圓弧半徑R隔墩頭部＝0.4m，尾部圓弧半徑R隔墩尾部＝0.4m。

【技術特征摘要】
1.一種前置型臥式泵裝置出水流道，其特征是，所述出水流道包括依次設置的進口圓臺段、曲線過渡段和出口上升段；曲線過渡段的斷面形狀由進口斷面的圓形漸變?yōu)槌隹跀嗝娴木匦危怀隹谏仙蝺仍O有中隔墩；所述出水流道各幾何尺寸均用以水泵葉輪直徑D0為基準的相對值表示；所述進口圓臺段的長度L圓臺段＝0.704D0，進口斷面直徑D圓臺段進口＝1.052D0，出口斷面直徑D圓臺段出口＝1.166D0；所述曲線過渡段的長度L過渡段＝1.970D0，出口斷面寬度B過渡段出口＝1.646D0，出口斷面高度H過渡段出口＝1.333D0；所述出口上升段的長度L上升段＝2.573D0，底邊傾角β＝5°，出口斷面寬度B上升段出口＝2.273D0，出口斷面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的長度L隔墩＝2.573D0，寬度B隔墩＝0.8m，頭部圓弧半徑R隔墩頭部＝0.4m，尾部圓弧半徑R隔墩尾部＝0.4m。2.根據權利要求1所述的前置型臥式泵裝置出水流道，其特征是，提供含所述曲線過渡段斷面位置的所述出水流道立面示意圖、平面示意圖和斷面尺寸數據表；斷面尺寸包括各斷面的立面上邊線坐標(X1i，Y1i)、立面下邊線坐標(X2i，Y2i)、斷面高度Hwi、斷面寬度Bwi和過渡圓半徑Rwi，各斷面編號i及數據列于表1；表1出水流道曲線過渡段斷面尺寸數據表3.一種前置型臥式泵裝置出水流道的應用方法，其特征是，所述應用方法包括以下步驟：(1)所述出水流道包括依次設置的進口圓臺段、曲線過渡段和出口上升段；曲線過渡段的斷面形狀由進口斷面的圓形漸變?yōu)槌隹跀嗝娴木匦危怀隹谏仙蝺仍O有中隔墩；(2)所述出水流道各幾何尺寸均用以水泵葉輪直徑D0為基準的相對值表示；所述進口圓臺段的長度L圓臺段＝0.704D0，進口斷面直徑D圓臺段進口＝1.052D0，出口斷面直徑D圓臺段出口＝1.166D0；所述曲線過渡段的長度L過渡段＝1.970D0，出口斷面寬度B過...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陸林廣，徐磊，陸偉剛，練遠洋，施克鑫，洪飛，
申請(專利權)人：揚州大學，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32