一种前置型卧式泵装置出水流道及应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水力性能优异的前置型卧式泵装置出水流道及应用方法，属于水利工程泵站技术领域。本发明专利技术所提供的出水流道三维形体过流面通过基于CFD的优化水力设计研究方法得到；所述出水流道由进口圆台段、曲线过渡段和出口上升段组成，出水流道的断面形状由进口的圆形渐变为出口的矩形；提供曲线过渡段立面示意图（含断面位置线）、平面示意图（含断面位置线）和断面尺寸数据表；所述出水流道过流面的各几何尺寸均用以水泵叶轮直径

【技术实现步骤摘要】
一种前置型卧式泵装置出水流道及应用方法
本专利技术属于水利工程泵站
，具体涉及一种水力性能优异的前置型卧式泵装置出水流道及应用方法，适用于指导工程技术人员设计高性能大流量泵站前置竖井式贯流泵装置、前置灯泡式贯流泵装置、前置电机卧式轴伸泵装置和前置卧式潜水泵装置的出水流道。
技术介绍
大型低扬程泵站广泛应用于水资源配置、农业排灌、水环境治理和城市排涝等许多重要领域。设计扬程在3m以下的大流量泵站较多地采用了水力性能好的卧式泵装置。卧式泵装置分为前置型和后置型两种基本型式，每种基本型式又包括灯泡式、竖井式、轴伸式和潜水泵式等多种型式。虽然不同型式的前置型卧式泵装置的进水流道各具特点、差别很大，需根据各种型式的不同特点对进水流道进行专门的设计，但它们的出水流道实际上具有基本相同的条件和要求，可以进行统一的优化水力设计和采用相同的应用方法，以便进一步提高出水流道的水力性能并为实现标准化设计奠定基础。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述问题，提供了一种水力性能优异的前置型卧式泵装置出水流道及应用方法。本专利技术的特征是：所提供的出水流道三维形体过流面通过基于CFD的优化水力设计研究方法得到；所述出水流道由进口圆台段、曲线过渡段和出口上升段组成，曲线过渡段的断面形状由进口的圆形渐变为出口的矩形；提供含曲线过渡段断面位置的所述出水流道立面示意图、平面示意图和断面尺寸数据表；所述出水流道过流面的各几何尺寸均用以水泵叶轮直径D0为基准的相对值表示，将相对值乘以泵站拟采用的水泵叶轮直径D0即可得该泵站出水流道实际需要的尺寸；所述出水流道主要几何参数可在一定范围内进行调整，以适应不同泵站具有不同的流量、扬程及出水池水位的实际情况。应用本专利技术得到的前置型卧式泵装置出水流道水流转向有序、扩散平缓、流道水头损失小，对于确保大流量泵站安全、稳定和高效运行具有重要意义。为实现本专利技术的目的，采用如下技术方案：1.一种水力性能优异的前置型卧式泵装置出水流道，该出水流道采用基于CFD的优化水力设计研究方法得到，经测试证明其水力性能优异，设计流量时的水头损失小于0.20m，已在大流量泵站得到成功应用；所述出水流道包括依次设置的进口圆台段、曲线过渡段和出口上升段；曲线过渡段的断面形状由进口断面的圆形渐变为出口断面的矩形；出口上升段内设有中隔墩；所述出水流道各几何尺寸均用以水泵叶轮直径D0为基准的相对值表示；所述进口圆台段的长度L圆台段＝0.704D0，进口断面直径D圆台段进口＝1.052D0，出口断面直径D圆台段出口＝1.166D0；所述曲线过渡段的长度L过渡段＝1.970D0，出口断面宽度B过渡段出口＝1.646D0，出口断面高度H过渡段出口＝1.333D0；提供含曲线过渡段断面位置的所述出水流道立面示意图、平面示意图和断面尺寸数据表；断面尺寸包括各断面的立面上边线坐标(X1i，Y1i)、立面下边线坐标(X2i，Y2i)、断面高度Hwi、断面宽度Bwi和过渡圆半径Rwi，各断面编号i及数据列于表1；表1出水流道曲线过渡段断面尺寸数据表所述出口上升段的长度L上升段＝2.573D0，底边倾角β＝5°，出口断面宽度B上升段出口＝2.273D0，出口断面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的长度L隔墩＝2.573D0，宽度B隔墩＝0.8m，头部圆弧半径R隔墩头部＝0.4m，尾部圆弧半径R隔墩尾部＝0.4m。2.一种水力性能优异的前置型卧式泵装置出水流道的应用方法，包括以下步骤：(1)所述出水流道包括进口圆台段、曲线过渡段和出口上升段；曲线过渡段的断面形状由进口断面的圆形渐变为出口断面的矩形；出口上升段内设有中隔墩；(2)所述出水流道各几何尺寸均用以水泵叶轮直径D0为基准的相对值表示；所述进口圆台段的长度L圆台段＝0.704D0，进口断面直径D圆台段进口＝1.052D0，出口断面直径D圆台段出口＝1.166D0；所述曲线过渡段的长度L过渡段＝1.970D0，出口断面宽度B过渡段出口＝1.646D0，出口断面高度H过渡段出口＝1.333D0；提供含曲线过渡段断面位置的所述出水流道立面示意图、平面示意图和断面尺寸数据表；断面尺寸包括各断面的立面上边线坐标(X1i，Y1i)、立面下边线坐标(X2i，Y2i)、断面高度Hwi、断面宽度Bwi和过渡圆半径Rwi，各断面编号i及数据列于表1；所述出口上升段的长度L上升段＝2.573D0，底边倾角β＝5°，出口断面宽度B上升段出口＝2.273D0，出口断面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的长度L隔墩＝2.573D0，宽度B隔墩＝0.8m，头部圆弧半径R隔墩头部＝0.4m，尾部圆弧半径R隔墩尾部＝0.4m；(3)所述前置型卧式泵装置出水流道进口圆台段的长度L圆台段＝0.704D0，可根据泵站的实际需要缩短或加长，但L圆台段的改变量不大于0.1D0；(4)所述前置型卧式泵装置出水流道出口上升段的长度L上升段＝2.573D0，可根据出水流道上部结构布置的需要在此基础上缩短或加长，但L上升段的改变量不大于1.5D0；L上升段改变后，中隔墩长度作相应改变；(5)所述前置型卧式泵装置出水流道出口上升段出口断面的宽度B上升段出口＝2.273D0，可根据水泵机组间距布置的需要在此基础上减少或加大，但B上升段出口的改变量不大于0.15D0；(6)所述前置型卧式泵装置出水流道出口上升段的底边倾角β＝5°，可根据出水流道与泵站出水池衔接的需要在此基础上减少或加大，但β的改变量不大于5°，β改变后该段各断面的高度保持不变；(7)将所述前置型卧式泵装置出水流道各尺寸的相对值乘以泵站拟采用的水泵叶轮直径D0即可得该泵站出水流道实际需要的尺寸，以m为单位；(8)根据计算和调整后的所述出水流道的几何参数，在绘图软件中绘制所需的前置型卧式泵装置出水流道单线图。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：第一，本专利技术的前置型卧式泵装置出水流道水力性能优异、便于工程技术人员采用，可保证出水流道的设计质量，对于确保大流量泵站的安全、稳定和高效运行具有重要意义。第二，本专利技术提供的出水流道主要几何参数可在一定范围内进行调整，可以适应不同泵站具有不同流量、扬程及出水池水位的实际情况。第三，本专利技术提供的前置型卧式泵装置出水流道水力性能优异，设计流量时的水头损失小于0.20m，已在大流量泵站得到成功应用。第四，不同型式的前置型卧式泵装置的出水流道具有基本相同的条件和要求，本专利技术提供了经过统一优化水力设计的出水流道，便于进一步提高其水力性能并为实现前置型卧式泵装置出水流道的标准化设计奠定基础。附图说明图1a是本专利技术出水流道立面示意图；图1b是本专利技术出水流道平面示意图；图1c是图1a和图1b中的Ai-Ai断面示意图；图2a是本专利技术出水流道曲线过渡段断面位置立面示意图；图2b是本专利技术出水流道曲线过渡段断面位置平面示意图；图3是本专利技术出水流道进口圆台段长度调整示意图；图4a是本专利技术出水流道出口上升段长度调整示意图；图4b是本专利技术出水流道出口上升段出口断面宽度调整示意图；图4c是本专利技术出水流道出口上升段底边倾角调整示意图；图中：1进口圆台段，2曲线过渡段，3出口上升段，4中隔墩，5立面上边线，6立面下边线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前置型卧式泵装置出水流道，其特征是，所述出水流道包括依次设置的进口圆台段、曲线过渡段和出口上升段；曲线过渡段的断面形状由进口断面的圆形渐变为出口断面的矩形；出口上升段内设有中隔墩；所述出水流道各几何尺寸均用以水泵叶轮直径D0为基准的相对值表示；所述进口圆台段的长度L圆台段＝0.704D0，进口断面直径D圆台段进口＝1.052D0，出口断面直径D圆台段出口＝1.166D0；所述曲线过渡段的长度L过渡段＝1.970D0，出口断面宽度B过渡段出口＝1.646D0，出口断面高度H过渡段出口＝1.333D0；所述出口上升段的长度L上升段＝2.573D0，底边倾角β＝5°，出口断面宽度B上升段出口＝2.273D0，出口断面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的长度L隔墩＝2.573D0，宽度B隔墩＝0.8m，头部圆弧半径R隔墩头部＝0.4m，尾部圆弧半径R隔墩尾部＝0.4m。

【技术特征摘要】
1.一种前置型卧式泵装置出水流道，其特征是，所述出水流道包括依次设置的进口圆台段、曲线过渡段和出口上升段；曲线过渡段的断面形状由进口断面的圆形渐变为出口断面的矩形；出口上升段内设有中隔墩；所述出水流道各几何尺寸均用以水泵叶轮直径D0为基准的相对值表示；所述进口圆台段的长度L圆台段＝0.704D0，进口断面直径D圆台段进口＝1.052D0，出口断面直径D圆台段出口＝1.166D0；所述曲线过渡段的长度L过渡段＝1.970D0，出口断面宽度B过渡段出口＝1.646D0，出口断面高度H过渡段出口＝1.333D0；所述出口上升段的长度L上升段＝2.573D0，底边倾角β＝5°，出口断面宽度B上升段出口＝2.273D0，出口断面高度H上升段出口＝1.582D0；所述中隔墩的长度L隔墩＝2.573D0，宽度B隔墩＝0.8m，头部圆弧半径R隔墩头部＝0.4m，尾部圆弧半径R隔墩尾部＝0.4m。2.根据权利要求1所述的前置型卧式泵装置出水流道，其特征是，提供含所述曲线过渡段断面位置的所述出水流道立面示意图、平面示意图和断面尺寸数据表；断面尺寸包括各断面的立面上边线坐标(X1i，Y1i)、立面下边线坐标(X2i，Y2i)、断面高度Hwi、断面宽度Bwi和过渡圆半径Rwi，各断面编号i及数据列于表1；表1出水流道曲线过渡段断面尺寸数据表3.一种前置型卧式泵装置出水流道的应用方法，其特征是，所述应用方法包括以下步骤：(1)所述出水流道包括依次设置的进口圆台段、曲线过渡段和出口上升段；曲线过渡段的断面形状由进口断面的圆形渐变为出口断面的矩形；出口上升段内设有中隔墩；(2)所述出水流道各几何尺寸均用以水泵叶轮直径D0为基准的相对值表示；所述进口圆台段的长度L圆台段＝0.704D0，进口断面直径D圆台段进口＝1.052D0，出口断面直径D圆台段出口＝1.166D0；所述曲线过渡段的长度L过渡段＝1.970D0，出口断面宽度B过...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆林广，徐磊，陆伟刚，练远洋，施克鑫，洪飞，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32