一、大型低扬程水泵机组结构分析比较研究（论文文献综述）
夏斌[1]（2021）在《立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用研究》文中研究表明当前国内已建成的各类大型低扬程泵站数百座,承担着长江中下游平原、珠江三角洲等经济发达的平原地区的调水、引水和排涝等任务,为我国社会安全稳定、经济快速发展作出了很大贡献。随着城市防洪、排涝的需求越来越大,预计今后还有大量的特低扬程排涝、防洪泵站将投入建设。立式泵装置在我国大型低扬程泵站中应用广泛,但由于其在特低扬程条件下水力性能较贯流泵装置差,故在特低扬程泵站中的应用很少。特低扬程排涝、防洪泵站的年运行时间短,若采用立式泵装置则可显着发挥其优点,因此开展立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用研究具有重要意义。为使立式泵装置更好地应用于特低扬程排涝泵站,本文基于某特低扬程泵站设计参数,对特低扬程条件下的立式泵装置水力性能进行了研究,主要研究内容及结果如下:（1）对立式泵装置与贯流泵装置的优缺点进行了比较,相较于贯流泵装置,采用肘形进水流道和虹吸式出水流道的立式泵装置具有技术成熟、轴承稳定、断流可靠、运行管理方便等优点,应用于年运行时间短的特低扬程排涝泵站能够充分发挥其优势。（2）为了研究水泵叶轮直径和水泵叶轮淹没深度对立式泵装置流道水力性能的影响,基于某特低扬程排涝泵站的工程设计参数,对叶轮直径D为3.0m、2.5m、2.0m、1.5m时4个不同水泵淹没深度下的16个立式泵装置方案进行了布置。（3）基于三维湍流流动数值模拟方法,对4个不同叶轮直径下的各4个水泵叶轮淹没深度下的进、出水流道分别进行三维数值计算,根据计算结果分析了水泵叶轮中心淹没深度对进、出水流道水力性能的影响,结果表明:水泵叶轮中心淹没深度对肘形进水流道内的水流流态及水头损失影响较小,对虹吸式出水流道的水头损失影响较大;随着叶轮中心淹没深度的增加,出水流道水头损失基本呈现下降趋势,且叶轮直径越大,叶轮中心淹没深度对出水流道水头损失的影响越大,水头损失下降幅度越大。（4）根据不同水泵叶轮直径不同水泵叶轮淹没深度时进、出水流道三维数值计算结果,分析了水泵叶轮直径对进、出水流道水力性能的影响,结果表明:叶轮中心淹没深度一定时,叶轮直径与泵装置流道的损失之间是一个开口朝上的曲线形式的数学关系,叶轮直径D=2.5m时,泵装置流道的流道水头损失最小。（5）从机组台数、土建投资、机电设备投资等方面对不同水泵中心淹没深度及水泵叶轮直径时的泵装置方案进行计算比较,结果表明:在泵站设计流量一定时,随着所选择水泵叶轮直径的减小,所需机组台数增加,土建投资和设备投资增加;随着水泵叶轮淹没深度的增加,土建投资和设备投资增加。（6）对采用立式泵装置的特低扬程泵站A和泵站B分别进行了三维数值模拟优化水力设计并进行了泵装置模型试验,结果表明:经过优化的立式泵装置在特低扬程下可以获得较好的水力性能,立式泵装置在特低扬程条件下最优工况效率可达75.92%。本文在分析立式泵装置与贯流泵装置优缺点的基础上,对立式泵装置在运行时间短的特低扬程排涝泵站应用的合理性进行了分析,并采用数值模拟方法对特低扬程下不同叶轮直径及水泵叶轮中心淹没深度的16个立式泵装置方案进行了流道水力损失计算及比较分析,为立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用提供了新的思路及方法,扩大了立式泵装置在特低扬程下的应用前景。
周颖[2]（2021）在《航塘港泵站泵装置选型及优化》文中认为上海航塘港泵站是一座新建单向排涝泵站,直接保护对象为经济发达的上海平原地区,人口密集,属于“特别重要”的保护城镇。泵站设计流量60m3/s,运行净扬程为0.0m～3.87m。主要建筑物泵站等级为1级水工建筑物,泵房结构复杂,规模较大,其结构型式影响因素比较多,设计中需认真做好方案比较工作。泵装置是整个泵站的核心部件,为了保证泵站可以安全、高效的运行,需要对航塘港泵站泵装置的水力性能进行进一步研究。本文基于航塘港泵站的基本参数,从水泵模型比选和优化流道这两个角度,对航塘港泵装置进行研究,并通过泵装置模型试验检验研究结果。主要研究内容和成果如下:对航塘港泵型进行比选,主要包括“S”形轴伸泵、立式轴流泵、竖井贯流泵、斜式轴流泵及潜水贯流泵。根据5种泵装置的特点及优缺点进行比对,选择最适合航塘港泵站的泵装置,经对比分析推荐采用斜30°轴流泵方案。对主泵台数进行比选,根据水泵的生产能力和工程具体情况,本工程推荐4台机方案。根据泵站扬程、流量的要求,选取水利部天津同台测试成果中可选用的三个轴流泵水力模型,按已建类似斜式轴流泵站的装置模型试验成果分别进行换算。比较各机组在航塘港泵站要求的最小流量、设计流量、最大流量下的扬程、效率、汽蚀性能等,综合考虑选取TJ04-ZL-23号水力模型,原型泵叶轮直径为2200 mm,转速为 172 r/min。基于TJ04-ZL-23水力模型及其配套后导叶,对斜式轴流泵装置进行数值计算及优化。通过正交试验设计,选取进水流道长度L,进水流道进口宽度B,喉部高度Hk,转弯半径R四个因素。得出喉部高度对评价指标影响最大。研究直管式出水流道的弯管段出口高度的取值对泵装置性能影响。发现当小幅度地减小弯管段出口高度时,具有良好地整流效果。对优化后的方案进行数值模拟计算,安放角在+2°下设计流量为15 m3/s时,扬程为3.57 m,效率为76.43%,流量为16.5 m3/s时,扬程为3.02m,效率为78.5%,优化效果良好。将优化后的航塘港泵装置进行模型试验,得到了 5个叶片角度下航塘港泵站工程模型泵装置的能量、汽蚀曲线、压力脉动和飞逸特性数据。得到安放角在0°下,模型设计流量为280 L/s时,扬程为3.18 m,效率为77.03%。为了让泵装置在最高效率工况点运行,推荐原型泵转速采用178 r/min,设计叶片安放角为0°,试验效果良好,可以在工程上应用。
孙世宏[3]（2020）在《竖井式贯流泵装置水力设计标准化》文中研究表明随着国民经济的迅速发展,我国已经建设或正准备建设一大批大型低扬程泵站,以用于城市防洪除涝、现代农业灌溉、水环境改善及跨区域调配水。为适应面广量大的低扬程泵站建设的需要,特别是为了满足南水北调东线工程大型泵站建设的需要,上世纪80年代开始,我国对各种型式低扬程泵装置进行了大量研究。工程界对我国最为适用的低扬程泵装置型式的认识、研发和应用,经历了从后置灯泡式贯流泵装置、斜式轴伸泵装置到前置竖井式贯流泵装置的过程。2007年起历时三年研发出的南水北调东线一期工程邳州站前置竖井式贯流泵装置在特低扬程时泵装置效率已经赶上灯泡式贯流泵装置。这种形式泵装置的应用需求不断增多,预计将会有越来越多的低扬程泵站都采用这种形式的泵装置。论文查阅了已有的关于前置竖井式贯流泵装置的资料,发现存在以下问题:各设计单位的设计水平不平衡,所设计的前置竖井式贯流泵装置效率差别较大,没有达到该型式泵装置应该达到的水平;重复的设计研究,导致人力物力的浪费。本文在上述背景下,提出并开展了前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化研究工作,主要研究内容及成果如下:1.论文对已建及在建泵站的前置竖井式贯流泵装置出水流道主要控制尺寸及参数进行统计分析,发现出水流道出口断面宽度、长度、平面扩散角和立面扩散角的取值范围变化不大,离散率较小。认为进行前置竖井式贯流泵装置出水流道水力设计标准化具备基本条件,并开展进一步研究工作。2.采用三维湍流流动数值模拟方法研究了出水流道平面扩散角、立面扩散角和断面由圆形渐变为矩形的长度这三个设计参数对前置竖井式贯流泵装置出水流道水力性能的影响,结果表明:①随着平面扩散角的增大,出水流道水头损失呈现先增大后减小的变化趋势,在平面扩散角在17°～19°范围内损失值最小。各方案流场数值模拟结果显示出水流道内水流流态较好,无不良流态产生。平面扩散角越小,流道的扩散流动越平缓。随着平面扩散角增大,低速区向进口处移动。②立面扩散角在0°～7。范围内,出水流道水头损失基本不随立面扩散角的增大有所改变,当扩散角大于7°时损失值明显增大。由此可见,当立面扩散角较小时对出水流道水力性能的影响不大,不是影响出水流道水力性能的主要因素。各方案流场数值模拟结果表明随着立面扩散角的增大各方案流场均依旧保持较好流态,低速区范围较小,流态无明显变化。③随着过渡段长度的增加,流道水头损失呈现先减小后变大的变化规律,在0.6L扩散段长度时水头损失最小。随过渡段长度的增加方各案流道内流场总体流态较好,无脱流涡流等不良流态,各方案流场总体情况变化不大。3.将水泵名义平均流速和出水流道出口断面宽度分别作为出水流道水力设计标准化的第一和第二关键参数;根据对出水流道主要控制参数的统计结果及出水流道优化水力设计结果,确定了名义平均流速及出水流道出口断面的宽度标准化取值范围并进行了分档,两两组合形成出水流道水力设计标准化的32种方案,对其中不满足平面扩散角及当量扩散角要求的方案进行剔除,得到出水流道水力设计标准化的17种方案。提出的17种方案系列划分合理、通用性强且应用方便。4.对17种出水流道方案进行优化水力数值模拟计算,结果表明:17种方案水头损失均小于0.13m,水流从出水流道进口至出口扩散平缓,流速变化均匀,流道内无脱流、涡流等任何不良流态,水力性能优异。5.前置竖井式贯流泵装置采用的水泵模型为经过南水北调水泵模型同台测试的水泵模型其外形尺寸完全相同;已对前置竖井式贯流泵装置进水流道完成标准化水力设计研究工作,已验证所设计的标准化方案水力性能优异。前置竖井式贯流泵装置进、出水流道水力设计标准化研究工作已完成,前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化已具备基本条件。6使用Visual Basic语言编制了前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化程序,分析了泵装置程序编制时需要注意的问题,并对进水流道及出水流道程序编制时需要注意的问题做了重点说明。7.结合某前置竖井式贯流泵站的具体参数,采用编制的前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化程序对该泵装置进行水力设计;采用数值模拟方法对该泵站泵装置方案不同工况下流场进行三维湍流流动数值计算,计算结果显示在0.8Q0、1.0Q0、1.2Q0工况下所设计的标准化泵装置方案水力性能优异,泵装置进出水流道保持较好的流态,流道流线层次分明,无不良流态产生。进行泵装置能量性能预测,得到泵装置流量～扬程曲线、流量～效率曲线,预测结果表明在叶片角度为-2°时泵装置效率最优工况点效率到达82.5%。将泵装置数值模拟结果与泵装置模型试验结果进行比较,发现泵装置流量～扬程、流量～效率能量性能曲线分布趋势一致,虽然结果存在一定的误差,但是主要工况点的误差范围相差不大。本文完成了前置竖井式贯流泵装置标准化研究工作,并编制了相应程序以便于标准化成果方便快捷的应用。前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化研究成果得到了泵装置模型试验验证,并在实际工程中得到应用。本文研究成果对提高前置竖井式贯流泵装置水力设计水平和推广应用具有重要的意义。
陈华[4]（2020）在《双节式拍门开启角度对门后水力特性及拍门受力的影响研究》文中研究说明选择正确合理的泵站断流装置会直接关系到水泵机组的安全稳定运行,因此在泵站设计中需要重点考虑,而拍门作为水泵断流装置中最为常见的设备在泵站工程中的应用极其广泛。但是利用拍门进行断流也存在着一定的缺陷,一是水泵机组在运行时会造成较大水头损失,也会对门后的水流流态产生一定的影响;二是水泵停机后拍门下落对水泵造成较大的撞击力,同时也会引起建筑物的震动。为了尽量减小上述两种缺陷对泵站安全的影响,人们在传统拍门的基础上进行了一系列的改造,而双节式拍门就是其中应用相对广泛的一类。因此,对双节式拍门进行深入研究于工程实际来说具有十分重要的意义。本文以鹅湖泵站的双节式拍门为研究对象,基于流体动力学和刚体运动学,使用流体计算软件对门后水流水力特性以及拍门受力进行分析,主要内容和结论主要包括以下几点:（1）为了计算双节式拍门最大开启角度,本文在整体式拍门开启角度经验公式的基础上,推导出双节式拍门开启角度的经验公式,并利用编程软件简化计算过程,能够较为快速的得到所需答案。经过计算,当水泵按设计工况运行即流量为16m3/s时,上节门最大张角为51.25°,下节门最大张角为66.99°。（2）利用数值计算和模型试验方法来研究水流从管道出口经过拍门进入出水流道内的水力损失,并将其作为拍门设计过程中的重要考虑因素。结果显示数值计算所得结论与模型实验所测数据十分接近,两者所表现出的规律具有一致性,说明了数值计算的可靠性较高,可以考虑在类似工程的设计过程中应用。同时在研究中发现,当拍门在开启过程中上节门开启角度达到46°,下节门开启角度达到61°左右时,流量对水力损失的影响已经不再显着,且在此角度附近时,水泵效率下降值约为3%。与此同时,水流能够在涵洞内得到充分发展,流态趋于平稳,均匀度指标在距离进口约37.5m处也开始高于无拍门情况下的均匀度指标,在实际工程中可以接受。（3）采用数值模拟的方法对不同流量不同开启角度下拍门开启过程中的受力情况进行研究,其结果可信度相对更高。拍门从初始闭合状态随着流量的增大开启角度也逐渐增大,上节门主要受力出现在门板的上沿,且随着角度的增大,压力最大值在减小,压力最大区域面积在减小;下节门的主要受力也是出现在门板上沿与上节门连接处。结果表明,在设计工况下上节门最大张角为47.8°,下节门最大张角为59.5°。计算过程中发现,只有当流量为2m3/s时,经验公式计算的拍门张角结果小于数值模拟计算结果,其他情况下都是经验公式的计算结果大于数值模拟计算结果。本文针对鹅湖泵站双节式拍门,采用数值模拟的方法,研究了拍门在开启过程中角度的变化对门后水流水力特性以及拍门受力情况的影响。所得结论验证了鹅湖泵站双节式拍门设计的合理性,针对拍门的实际设计具有一定研究意义和推广应用价值。
张剑焜[5]（2019）在《带虹吸式出水流道的轴流泵站水力过渡过程特性研究》文中研究表明虹吸式出水流道因其断流方式方便可靠,在我国大型轴流式防洪排涝泵站中应用广泛。但随着水文地质条件的变化,在汛期外江水位超驼峰情况时常发生,在超驼峰水位下利用虹吸式出水流道已无法断流,直接影响到机组安全稳定运行。因此,本文针对广东某带虹吸式出水流道的轴流泵站在超驼峰工况下,机组启动、停机水力稳定性问题,基于瞬变流理论分析了超驼峰工况下轴流泵启停特性,提出了超驼峰工况下水泵-闸门联合控制策略,确定超驼峰启停的闸门运行方案,具有较强的应用价值和学术价值。具体内容如下:针对超驼峰工况下轴流泵启动问题,考虑流道驼峰处空气压力变化规律,采用逐段叠加法对启动过渡过程进行模拟。研究表明,启动过程中最大起动扬程出现的时间与机组转速达到额定转速的时间一致,闸门开启时间的加快有助于机组尽快进入稳定运行,采用“快速闸门预开30%,闸门启动规律按120s线性开启,水泵6s启动”的方案操作可以满足超驼峰2m以下工况启动要求。针对超驼峰工况下轴流泵正常停泵问题,结合水泵的全特性和流道出口闸门端的边界条件,基于瞬变流理论进行过渡过程计算。结果表明,在超驼峰2m时进行正常停泵,没有预先关闭一定闸门开度进行停机其最大倒转转速将会超过额定转速的1.2倍,会对泵站安全带来威胁,当闸门预关开度超过50%时会出现较大的负压,建议正常停泵时,闸门预关30%,100s线性关闭闸门。针对超驼峰工况下轴流泵事故停泵防护问题,基于瞬变流基本理论,建立闸门两阶段关闭规律优化模型,并采用混沌粒子群算法进行求解。研究表明,混沌粒子群算法寻优能力强、算法稳定性好,有效提升了两阶段关阀水锤防护效果;多次寻优结果揭示两阶段关阀中,第一阶段关阀速度和关阀角度对削弱水锤的作用更强;当泵站最大超驼峰水位小于2m时,采用“14s快关行程66%,104s慢关行程34%”的策略可以有效防护事故停泵水锤。
李颖超[6]（2019）在《快速闸门上加开拍门对贯流泵站起动过程水力特性影响研究》文中提出贯流式泵站在防洪、排涝、水资源改善调度等水利重要领域应用甚广,诸如长江三角洲、珠江三角洲等两大经济地带已经有多座泵站采用灯泡贯流泵机组。虽然贯流泵在水力性能、装置效率、工程造价等方面具有其他低扬程泵站无法比拟的优势,但也存在一些与其他形式低扬程泵站相同的问题,即在泵站起动过程中,因贯流式泵站的出水流道的竖井内结构空间较小,竖井内水位上升速度很快,水泵扬程迅速增加,从而电动机负载力矩较大,容易导致电机超载而造成启动失败。因此研究如何改善贯流式泵站的起动过程水力特性,是设计和运行单位需要思考解决的问题之一。贯流泵站出水流道处通常设置快速闸门,在起动过程中,因贯流式泵站的出水流道内空间较小,如果闸门提升速度太慢,会使水泵泵扬程迅速增加,容易导致电机超载而造成启动失败;但若闸门提升速度较快,不仅对快速闸门启闭设备要求较高,还会引起水泵出流与出水池原有水流相碰,水泵扬程短时间内急剧上升,从而造成电机超载,启动失败。为此在先前研究的基础上提出了在快速闸门上添加拍门的想法,以减缓水泵扬程的增加速率,进一步改善贯流泵站起动过渡过程水力特性。本文着重对在快速闸门上添加拍门后的贯流式泵站起动过程水力特性进行分析,验证了在快速闸门上添加拍门可以更好的改善起动过程,并找到影响起动过程水力特性变化的因素。本文以贯流泵站为研究对象,根据水泵特性和电动机特性以及在泵站启动过程中电机和水泵的配合,建立了在快速闸门上加开拍门的起动过渡过程水力特性的动态力矩平衡方程;分别以预设提闸高度、出水池水位、胸墙顶高程为分界点,将泵站起动过程分为不同阶段,根据电机起动特性、水泵特性、快速闸门启闭特性以及拍门的过流特性,分别建立了各个阶段的快速闸门上加开拍门的贯流泵站起动过程动态数学模型,并给出了相应的初始条件和边界条件;以淮安三站位算例,分别取不含拍门时各影响起动过程水力特性因素的假定允许范围内的最佳值,对正常抽水情况下的起动过程进行计算,得到了添加拍门后起动过程中各物理量随时间的变化规律;在正常抽水情况,分别取不同的闸门提升速度和不同的延时开闸时间,对加开拍门的起动过程数学模型进行计算,分析二者对加开拍门起动过程水力特性的影响;在正常抽水情况下,取不同拍门面积的大小,对起动过程的数学模型进行求解计算,得到了不同拍门面积下起动过程中各物理量随时间的变化规律。计算结果表明,在快速闸门上添加拍门对改善起动过渡过程水力特性均效果明显:在快速闸门上加开拍门后,增加闸门提升速度可以改善起动过程水力特性,延长延时开闸时间对起动过程不利;在快速闸门上加开拍门后,增加拍门面积的增加,也可以改善泵站启动过程水力特性。
黄海田[7]（2015）在《新世纪江苏泵站工程技术的新进展》文中研究说明介绍了21世纪江苏省泵站工程的建设情况,总结了泵站工程在规划与布置、主机组、辅助系统等方面的技术进展,分析了6个主要方面存在的问题与不足,初步提出了改进的有关意见。
黄根[8]（2012）在《大型立式水泵机组可靠性研究》文中提出大型立式水泵机组在国内最早采用,应用最为广泛。立式泵机组可靠性和工况调节性能最好,技术最为成熟,其特点是水泵导轴承受力小,配套电机运行环境好,安装检修方便。南水北调东线一期工程江苏段新建14座泵站,装机62台套,其中立式泵机组占总机组台数的64.5%。因此研究立式泵机组的可靠性,对保证南水北调工程的正常运行,充分发挥其功能和效益具有重要意义。本文对大型立式水泵机组常见故障及失效形式进行了总结,分析了故障失效的主要原因；通过分析影响大型立式水泵机组可靠性的主要因素,重点研究水泵导轴承、电机推力轴承、叶片调节机构等关键部件的可靠性影响因素,计算了立式水泵油润滑导轴承密封泄漏量与排漏水量、水润滑聚氨酯导轴承磨损速率、叶片调节机构失效概率、电机推力轴承磨损速率；根据多因素影响的设备可靠度理论,计算了基于可靠度的水润滑聚氨酯导轴承磨损寿命、基于可靠度的叶片调节机构寿命、基于可靠度的电机推力轴承磨损寿命；最后提出了提高立式水泵机组可靠性的措施。大型立式水泵常见故障及失效形式有：水泵油润滑导轴承进水、水润滑导轴承磨损失效、叶片调节机构失效、水泵汽蚀、电机推力轴承烧瓦、定子绕组线圈绝缘老化等。水泵油润滑导轴承可靠性主要由其端面密封可靠性决定,影响油润滑导轴承端面密封可靠性的主要因素有：密封端面材质、摩擦状态、密封端面压力。影响水润滑导轴承可靠性的主要因素有：轴承所受径向载荷、轴瓦材料、润滑水质。影响电机推力轴承可靠性的主要因素有：推力瓦材质、荷载率、受力均匀性和安装质量。水泵导轴承和电机推力瓦是对立式泵机组影响较大的关键部件,而润滑水质与轴瓦材料分别是两者可靠性的主要影响因素。因此对导轴承采用清水润滑,选用弹性金属塑料作为电机推力瓦瓦面可以最经济地改善立式水泵机组运行可靠性。算例立式轴流泵机组,采用水润滑聚氨酯导轴承,液压全调节式叶片调节机构,弹性金属塑料推力轴承,三个主要易损部件具有95%可靠度的运行寿命分别为42500h、210000h、35000h。立式轴流泵机组具有95%可靠度的运行寿命为32000h。
徐磊[9]（2012）在《大型特低扬程泵装置水力性能优化与综合比较研究》文中认为大型特低扬程泵站在水资源调配、水环境改善、城市防洪和农业灌排等工程中应用广泛。特低扬程泵站具有扬程低、流量大的特点,用于调水和水环境改善的泵站还具有年运行时间长的特点。这些泵站对泵装置效率要求很高,并要求泵装置具有结构简单、电机通风散热条件好、安装检修方便、运行维护方便和投资少等优点。适用于特低扬程泵站的特低扬程泵装置具有流道水力损失小、泵装置效率高的优点,其包括水平轴伸泵装置、灯泡贯流泵装置、竖井贯流泵装置和潜水贯流泵装置等4种类型。每种类型的泵装置具有各自的特点,不同型式泵装置的水力性能有何差距、选择何种型式的泵装置应用于特低扬程泵站是需要研究的问题。本文以我国大型特低扬程泵站的建设为背景,对不同型式的特低扬程泵装置分别进行较为深入细致的优化水力设计研究,最大限度地提高其水力性能；在优化水力设计研究的基础上对其水力性能进行比较,并对不同型式特低扬程泵装置的机组结构、安装检修、运行管理及投资等综合指标进行比较研究；力争找出水力性能优异且具有结构简单、安装检修方便、运行管理方便和投资少等优点的特低扬程泵装置。主要研究内容和成果如下：（1）根据特低扬程泵装置进、出水流道的作用和水力设计的要求,提出了泵装置及进、出水流道优化水力设计的目标,并建立了进、出水流道优化水力设计的目标函数。基于泵装置效率与水泵效率及流道效率的关系,指出流道效率与水泵效率同等重要,分析了水泵效率的水平和发展趋势,研究了水泵水力模型测试段与低扬程泵装置中泵段的差别,修正了水泵水力模型测试段效率：研究了流道效率与泵装置扬程和流道水力损失之间的关系,提出了减少流道水力损失是特低扬程泵装置优化水力设计的关键问题,并从降低流速和改善流态的角度提出了减少流道水力损失的具体途径。对特低扬程泵装置优化水力设计的方法进行了研究,分析了泵装置模型试验和泵装置数值模拟研究方法的优缺点,提出了流道模型试验和流道数值模拟的研究方法,研究了几种研究方法相互之间的关系,提出了低扬程泵装置优化水力设计采用“以流道分析研究方法为主、以泵装置整体研究方法为辅,以数值模拟研究方法为主、以模型试验研究方法为辅”的研究方法思路。（2）采用流道数值模拟方法对水平前轴伸泵装置进、出水流道分别进行了三维流动数值模拟和优化水力设计研究,提高了流道的水力性能,并揭示了流道内的水流运动和湍动能分布规律；采用泵装置数值模拟方法对水平前轴仲泵装置优化方案进行三维流动数值模拟,分析了其内部水流运动状态,并验证了流道数值模拟的结果；采用流道模型试验方法对水平前轴伸泵装置进、出水流道优化方案分别进行模型试验,观察了流道内的流态、测试了流道的水力损失,并检验和确认了流道数值模拟的结果。采用流道数值模拟方法对水平后轴伸泵装置进、出水流道分别进行三维流动数值模拟和优化水力设计研究,提高了流道的水力性能,并揭示了流道内的水流运动和湍动能分布规律；采用泵装置数值模拟方法对水平后轴伸泵装置优化方案进行三维流动数值模拟,分析了其内部水流运动状态,并验证了流道数值模拟的结果。在对水平前轴伸和水平后轴伸泵装置分别进行优化水力设计的基础上比较了其水力性能,水平前轴伸泵装置的水力损失小于水平后轴伸泵装置。（3）采用流道数值模拟方法对前置灯泡贯流泵装置进、出水流道分别进行了三维流动数值模拟和优化水力设计研究,提高了流道的水力性能,并揭示了流道内的水流运动和湍动能分布规律；采用泵装置数值模拟方法对前置灯泡贯流泵装置优化方案进行三维流动数值模拟,分析了其内部水流运动状态,并验证了流道数值模拟的结果；采用流道模型试验方法对前置灯泡贯流泵装置进、出水流道优化方案分别进行模型试验,观察了流道内的流态、测试了流道的水力损失,并检验和确认了流道数值模拟的结果。采用流道数值模拟方法对后置灯泡贯流泵装置进、出水流道分别进行三维流动数值模拟和优化水力设计研究,提高了流道的水力性能,并揭示了流道内的水流运动和湍动能分布规律：采用泵装置数值模拟方法对后置灯泡贯流泵装置优化方案进行三维流动数值模拟,分析了其内部水流运动状态,并验证了流道数值模拟的结果；采用流道模型试验方法对后置灯泡贯流泵装置进、出水流道优化方案分别进行模型试验,观察了流道内的流态、测试了流道的水力损失,并检验和确认了流道数值模拟的结果。在对前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置分别进行优化水力设计的基础上比较了其水力性能,前置灯泡贯流泵装置的水力损失小于后置灯泡贯流泵装置。（4）分析了前置竖井贯流泵装置进、出水流道的特征,分别建立了进、出水流道的几何数学模型,以实现流道的参数化设计；采用流道数值模拟方法对前置竖井贯流泵装置进、出水流道分别进行了三维流动数值模拟和优化水力设计研究,提高了流道的水力性能,并揭示了流道内的水流运动和湍动能分布规律：研究了流道长度、宽度和高度等3个控制尺寸对前置竖井贯流泵装置进、出水流道水力性能的影响,得到流道水力性能与各控制尺寸变化的关系曲线；采用泵装置数值模拟方法对前置竖井贯流泵装置优化方案进行三维流动数值模拟,分析了其内部水流运动状态,并验证了流道数值模拟的结果；采用流道模型试验方法对前置竖井贯流泵装置进、出水流道优化方案分别进行模型试验,观察了流道内的流态、测试了流道的水力损失,并检验和确认了流道数值模拟的结果。采用流道数值模拟方法对后置竖井贯流泵装置进、出水流道分别进行三维流动数值模拟和优化水力设计研究,提高了流道的水力性能,并揭示了流道内的水流运动和湍动能分布规律；采用泵装置数值模拟方法对后置竖井贯流泵装置优化方案进行三维流动数值模拟,分析了其内部水流运动状态,并验证了流道数值模拟的结果；采用流道模型试验方法对后置竖井贯流泵装置进、出水流道优化方案分别进行模型试验,观察了流道内的流态、测试了流道的水力损失,并检验和确认了流道数值模拟的结果。在对前置竖井和后置竖井贯流泵装置分别进行优化水力设计的基础上比较了其水力性能,前置竖井贯流泵装置的水力损失小于后置竖井贯流泵装置。对前置竖井贯流泵装置进、出水流道的流场进行了多角度的详细剖析,研究表明其具有优异水力性能的原因是因其具有优异的内特性。采用泵装置模型试验方法对前置竖井贯流泵装置的水力性能进行了测试,前置竖井贯流泵装置在设计扬程工况（设计扬程3.1m、设计流量33.4m3/s）和平均扬程工况（平均扬程2.7m、设计流量33.4m3/s）时的泵装置效率分别达83.11%和83.02%,临界空化余量分别为4.63m和4.28m,泵装置水力性能十分优异。（5）在对不同型式特低扬程泵装置分别进行优化水力设计研究的基础上,对其水力性能进行了定量比较,按流道水力损失从小到大排依次为前置灯泡贯流泵装置、前置竖井贯流泵装置、后置灯泡贯流泵装置、水平前轴伸泵装置、水平后轴伸泵装置和后置竖井贯流泵装置。对水平前轴伸泵装置、后置灯泡贯流泵装置和前置竖井贯流泵装置等3种型式泵装置的泵装置效率和土建尺寸、泵组结构、轴承受力条件、电机散热冷却、设备投资、安装检修及运行维护等综合指标进行了比较研究,比较结果表明：前置竖井贯流泵装置在特低扬程条件下获得了十分优异的水力性能,并具有结构较简单、电机通风散热条件较好、安装检修较方便、投资较低和运行维护较方便等优点。前置竖井贯流泵装置在特低扬程泵站中具有十分广阔的应用前景。
刘军[10]（2009）在《竖井式贯流泵装置水力特性及优化设计研究》文中研究表明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。
二、大型低扬程水泵机组结构分析比较研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大型低扬程水泵机组结构分析比较研究（论文提纲范文）
（1）立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 特低扬程泵站泵装置型式 |
| 1.2 特低扬程泵装置应用及研究现状 |
| 1.2.1 贯流泵装置的应用及研究现状 |
| 1.2.2 卧式轴伸泵装置的应用及研究现状 |
| 1.2.3 斜式泵装置的应用及研究现状 |
| 1.2.4 立式泵装置的应用及研究现状 |
| 1.2.5 潜水贯流泵装置的应用及研究现状 |
| 1.2.6 存在问题 |
| 1.3 立式泵装置在特低扬程排涝泵站中应用的合理性 |
| 1.3.1 贯流泵装置优缺点 |
| 1.3.2 立式泵装置优缺点 |
| 1.3.3 合理性分析 |
| 1.4 研究意义 |
| 1.5 研究思路及研究内容 |
| 1.5.1 研究思路 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 泵装置三维流场数值模拟理论和方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.4 计算区域及网格剖分 |
| 2.4.1 计算区域 |
| 2.4.2 网格剖分及无关性分析 |
| 2.5 计算方法及后处理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 水泵叶轮中心淹没深度对立式泵装置流道水力性能的影响 |
| 3.1 D=3.0m时水泵叶轮中心淹没深度对立式泵装置的影响 |
| 3.1.1 不同水泵叶轮中心淹没深度泵装置布置方案 |
| 3.1.2 水泵叶轮中心淹没深度对肘形进水流道性能的影响 |
| 3.1.3 水泵叶轮中心淹没深度对虹吸式出水流道性能的影响 |
| 3.2 D=2.5m时水泵叶轮中心淹没深度对立式泵装置的影响 |
| 3.2.1 不同水泵叶轮中心淹没深度泵装置布置方案 |
| 3.2.2 水泵叶轮中心淹没深度对肘形进水流道性能的影响 |
| 3.2.3 水泵叶轮中心淹没深度对虹吸式出水流道性能的影响 |
| 3.3 D=2.0m时水泵叶轮中心淹没深度对立式泵装置的影响 |
| 3.3.1 不同水泵叶轮中心淹没深度泵装置布置方案 |
| 3.3.2 水泵叶轮中心淹没深度对肘形进水流道性能的影响 |
| 3.3.3 水泵叶轮中心淹没深度对虹吸式出水流道性能的影响 |
| 3.4 D=1.5m时水泵叶轮中心淹没深度对立式泵装置的影响 |
| 3.4.1 不同水泵叶轮中心淹没深度泵装置布置方案 |
| 3.4.2 水泵叶轮中心淹没深度对肘形进水流道性能的影响 |
| 3.4.3 水泵叶轮中心淹没深度对虹吸式出水流道性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 叶轮直径对特低扬程立式泵装置流道水力性能的影响 |
| 4.1 Hy=3.0m时叶轮直径对泵装置流道水力性能影响 |
| 4.1.1 进水流道数值计算结果及分析 |
| 4.1.2 出水流道数值计算结果及分析 |
| 4.2 Hy=3.5m时叶轮直径对泵装置流道水力性能影响 |
| 4.2.1 进水流道数值计算结果及分析 |
| 4.2.2 出水流道数值计算结果及分析 |
| 4.3 Hy=2.5m时叶轮直径对泵装置流道水力性能影响 |
| 4.3.1 进水流道数值计算结果及分析 |
| 4.3.2 出水流道数值计算结果及分析 |
| 4.4 Hy=4.0m时叶轮直径对泵装置流道水力性能影响 |
| 4.4.1 进水流道数值计算结果及分析 |
| 4.4.2 出水流道数值计算结果及分析 |
| 4.5 Hy=2.0m时叶轮直径对泵装置流道水力性能影响 |
| 4.5.1 进水流道数值计算结果及分析 |
| 4.5.2 出水流道数值计算结果及分析 |
| 4.6 不同方案立式泵装置综合比较 |
| 4.6.1 机组台数 |
| 4.6.2 土建投资 |
| 4.6.3 机电设备投资比较及分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 立式泵装置在特低扬程泵站中的应用实例 |
| 5.1 立式泵装置在排涝泵站A中的应用 |
| 5.1.1 泵站A基本参数 |
| 5.1.2 泵站A进水流道优化水力设计 |
| 5.1.3 泵站A出水流道优化水力设计 |
| 5.1.4 泵站A泵装置效率预测 |
| 5.1.5 泵站A泵装置水力性能模型试验结果 |
| 5.1.6 泵装置水力性能提高方案 |
| 5.2 立式泵装置在调蓄泵站B中的应用 |
| 5.2.1 泵站B基本参数 |
| 5.2.2 泵站B进水流道优化水力设计 |
| 5.2.3 泵站B出水流道优化水力设计 |
| 5.2.4 泵站B泵装置效率预测 |
| 5.2.5 泵站B泵装置水力性能模型试验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）航塘港泵站泵装置选型及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义与工程概况 |
| 1.1.1 研究意义 |
| 1.1.2 工程概况 |
| 1.2 水泵模型选型研究现状 |
| 1.2.1 水泵选型 |
| 1.2.2 泵装置设计 |
| 1.3 进出水流道研究现状 |
| 1.3.1 CFD分析 |
| 1.3.2 试验研究 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第2章 泵装置选型 |
| 2.1 泵型选择原则 |
| 2.2 泵型比选 |
| 2.3 斜式轴流泵和竖井贯流泵两种方案比选 |
| 2.3.1 斜式轴流泵方案 |
| 2.3.2 竖井贯流泵方案 |
| 2.4 主机泵台数比选 |
| 2.5 水力模型选择及原型机组性能参数确定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 斜式进水流道正交优化设计 |
| 3.1 斜式进水流道造型方法 |
| 3.2 正交试验优化法概述 |
| 3.3 正交试验因素设计 |
| 3.4 正交结果分析 |
| 3.5 进水流道内流特性及水力性能研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 直管式出水流道设计 |
| 4.1 出水流道主要尺寸和关键参数 |
| 4.2 出水流道弯管段出口高度方案设计 |
| 4.3 出水流道内特性分析 |
| 4.4 出水流道外特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 优化方案泵装置水力性能分析 |
| 5.1 斜式轴流泵装置数值模拟计算 |
| 5.1.1 泵装置模型建立 |
| 5.1.2 模型网格划分 |
| 5.1.3 数值模拟计算参数及边界设置 |
| 5.2 泵装置性能预测计算依据 |
| 5.2.1 水力损失 |
| 5.2.2 轴向流速分布均匀度和加权平均角 |
| 5.2.3 泵装置扬程、效率 |
| 5.3 优化方案结果分析 |
| 5.3.1 斜式轴流泵装置性能曲线计算结果 |
| 5.3.2 斜式轴流泵装置流线图 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 泵装置模型试验研究 |
| 6.1 试验台介绍 |
| 6.2 模型泵装置设计 |
| 6.2.1 测试方法 |
| 6.3 模型试验结果 |
| 6.3.1 能量试验与CFD对比 |
| 6.3.2 能量性能试验 |
| 6.3.3 汽蚀性能试验 |
| 6.3.4 飞逸特性试验 |
| 6.3.5 压力脉动试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7. 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果: |
| 致谢 |
（3）竖井式贯流泵装置水力设计标准化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大型低扬程泵站发展概况 |
| 1.2 前置竖井式贯流泵装置特点及研究现状 |
| 1.2.1 前置竖井式贯流泵装置特点及应用 |
| 1.2.2 前置竖井式贯流泵装置研究现状 |
| 1.3 前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化研究的意义 |
| 1.4 研究思路及研究内容 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化的条件及要求 |
| 2.1 前置竖井式贯流泵装置的组成 |
| 2.2 常用低扬程泵站水泵模型的外形尺寸 |
| 2.3 前置竖井式贯流泵装置进水流道水力设计标准化初步方案 |
| 2.4 前置竖井式贯流泵装置出水流道主要尺寸统计分析 |
| 2.5 前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化的要求 |
| 2.6 泵装置水力设计方法的发展及应用 |
| 2.6.1 低扬程泵装置水力设计方法的发展 |
| 2.6.2 低扬程泵装置水力设计方法的应用 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 前置竖井式贯流泵装置三维湍流流场数值模拟方法 |
| 3.1 CFD理论的发展及应用 |
| 3.1.1 CFD理论及软件介绍 |
| 3.1.2 CFD技术在水力机械中的应用 |
| 3.2 泵装置三维湍流数值模拟控制方程及方法 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 三维湍流数值模拟方法 |
| 3.3 前置竖井式贯流泵装置流场计算区域及边界条件 |
| 3.3.1 进水流道流场计算区域及边界条件 |
| 3.3.2 出水流道流场计算区域及边界条件 |
| 3.3.3 泵装置流场计算区域及边界条件 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 前置竖井式贯流泵装置出水流道优化水力设计 |
| 4.1 出水流道组成和优化水力设计目标 |
| 4.1.1 出水流道组成及几何参数 |
| 4.1.2 优化水力设计参数 |
| 4.1.3 优化水力设计目标 |
| 4.2 出水流道平面扩散角优化水力设计 |
| 4.2.1 研究方案 |
| 4.2.2 计算结果及分析 |
| 4.3 出水流道立面扩散角优化水力设计 |
| 4.3.1 研究方案 |
| 4.3.2 计算结果及分析 |
| 4.4 出水流道过渡段长度优化水力设计 |
| 4.4.1 研究方案 |
| 4.4.2 计算结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 出水流道水力设计标准化方案及数值模拟结果 |
| 5.1 水力设计标准化关键参数 |
| 5.1.1 水泵名义平均流速 |
| 5.1.2 出水流道出口断面宽度 |
| 5.2 水力设计标准化方案 |
| 5.2.1 标准化方案的拟定 |
| 5.2.2 不合格方案的剔除 |
| 5.3 标准化方案优化计算结果及分析 |
| 5.3.1 出水流道水头损失 |
| 5.3.2 出水流道流场 |
| 5.4 出水流道方案调整方法 |
| 5.4.1 扩散段底边倾角的调整 |
| 5.4.2 闸门段长度的调整 |
| 5.4.3 出水流道的中隔墩 |
| 5.5 出水流道水力设计标准化方案应用方法 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化程序的编制 |
| 6.1 程序编写平台 |
| 6.2 程序设计时的几个主要问题 |
| 6.2.1 进水流道程序问题说明 |
| 6.2.2 出水流道程序问题说明 |
| 6.3 使用说明 |
| 6.3.1 进水流道程序使用说明 |
| 6.3.2 出水流道程序使用说明 |
| 6.3.3 泵装置方案查看说明 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 前置竖井式贯流泵装置水力设计标准化的应用 |
| 7.1 泵站A水泵选型参数 |
| 7.2 泵站A泵装置水力设计标准化方案 |
| 7.2.1 进水流道水力设计标准化方案 |
| 7.2.2 出水流道水力设计标准化方案 |
| 7.2.3 泵装置水力设计标准化方案 |
| 7.3 泵站A泵装置三维流动计算结果及分析 |
| 7.3.1 泵站A计算区域及边界条件 |
| 7.3.2 泵站A三维流场计算结果及分析 |
| 7.3.3 泵站A能量性能计算结果及分析 |
| 7.4 泵站A泵装置模型试验结果 |
| 7.5 泵装置数值计算结果与模型试验结果比较 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结和展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（4）双节式拍门开启角度对门后水力特性及拍门受力的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外针对拍门的研究现状 |
| 1.3 工程实例简介 |
| 1.4 本文研究的主要内容及思路 |
| 第二章 双节式拍门开启角度的推导与近似计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究方案 |
| 2.3 拍门受力分析 |
| 2.3.1 拍门自重 |
| 2.3.2 门体浮力 |
| 2.3.3 外加力 |
| 2.3.4 水流冲力 |
| 2.4 双节拍门开启角度公式推导及计算 |
| 2.4.1 拍门开启角度公式推导 |
| 2.4.2 开启角度近似计算结果 |
| 2.5 基于理论的水力损失计算方法及结果 |
| 2.6 本章小节 |
| 第三章 数值计算的基本理论与数学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ANSYS软件简介 |
| 3.3 计算流体力学基本理论 |
| 3.3.1 流体计算的基本方程 |
| 3.3.2 流体计算的湍流模型 |
| 3.3.3 流场计算的数值解法 |
| 3.4 建立数值计算模型 |
| 3.5 边界条件设置 |
| 3.6 网格划分及无关性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 双节式拍门水力性能数值计算与试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 拍门水力损失计算的理论基础 |
| 4.3 拍门水力损失的模型试验 |
| 4.3.1 试验装置 |
| 4.3.2 测量仪器及试验技术 |
| 4.3.3 模型试验方案与结果 |
| 4.4 双节式拍门的数值计算 |
| 4.4.1 拍门水力损失结果分析 |
| 4.4.2 拍门张角对门后水流的影响分析 |
| 4.4.3 拍门张角对涵洞出口轴向流速均匀度的影响分析 |
| 4.5 本章小节 |
| 第五章 拍门开启过程受力分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流量变化时上节门的受力情况随角度变化的研究分析 |
| 5.2.1 各方案下上节门受力计算结果分析 |
| 5.2.2 上节门受力情况分析 |
| 5.3 流量变化时下节门的受力情况随角度变化的研究分析 |
| 5.3.1 各方案下下节门受力计算结果分析 |
| 5.3.2 下节门受力情况分析 |
| 5.4 拍门开启过程中的力矩变化分析 |
| 5.4.1 下节拍门力矩平衡计算结果 |
| 5.4.2 上节拍门力矩平衡计算结果 |
| 5.4.3 经验公式与数值模拟计算结果对比 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）带虹吸式出水流道的轴流泵站水力过渡过程特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 过渡过程理论分析和数学模型 |
| 2.1 泵站启动过渡过程数学模型 |
| 2.1.1 流道下降段水位的变化 |
| 2.1.2 驼峰段空气压力计算 |
| 2.1.3 稳态扬程流量特性 |
| 2.1.4 水泵启动扬程计算 |
| 2.2 泵站停泵过渡过程数学模型 |
| 2.2.1 基本微分方程和特征线解法 |
| 2.2.2 水泵端边界条件 |
| 2.2.3 闸门端边界条件 |
| 2.2.4 停泵过渡过程求解步骤 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 超驼峰启动过渡过程计算分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 快速闸门开启时间对过渡过程的影响 |
| 3.2.1 仿真方案 |
| 3.2.2 计算结果及分析 |
| 3.3 快速闸门预开开度对过渡过程的影响 |
| 3.3.1 仿真方案 |
| 3.3.2 计算结果及分析 |
| 3.4 水泵静扬程对启动过渡过程的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 超驼峰工况停泵防护措施分析 |
| 4.1 水泵全特性曲线的拟合 |
| 4.1.1 水泵全特性曲线数值拟合问题 |
| 4.1.2 水泵通用全特性曲线模型 |
| 4.1.3 全特性曲线的正交多项式最小二乘曲面拟合 |
| 4.1.4 泵站全特性曲线 |
| 4.2 超驼峰工况停泵过渡过程计算及分析 |
| 4.2.1 闸门和真空破坏阀均拒动 |
| 4.2.2 正常停泵,出口闸门线性匀速关闭规律分析 |
| 4.2.3 预关闸门开度,出口闸门线性关闭规律分析 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 超驼峰工况下轴流泵站事故停泵防护方案寻优 |
| 5.1 超驼峰运行闸门关闭规律优化模型 |
| 5.1.1 决策变量 |
| 5.1.2 目标函数 |
| 5.1.3 约束条件 |
| 5.2 粒子群算法及其改进策略 |
| 5.2.1 基本粒子群算法 |
| 5.2.2 改进策略 |
| 5.2.3 算法流程 |
| 5.2.4 算法终止准则 |
| 5.3 工程优化计算与分析 |
| 5.3.1 不同关闭规律下过渡过程计算结果对比 |
| 5.3.2 不同超驼峰工况下水锤防护效果对比 |
| 5.3.3 闸门关闭规律对水锤波动的影响分析 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间学术论文与研究成果 |
| 1 科研项目 |
| 2 科研论文 |
（6）快速闸门上加开拍门对贯流泵站起动过程水力特性影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大型低扬程泵站的发展现状 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 第2章 起动过渡过程基本理论 |
| 2.1 水泵全特性 |
| 2.1.1 水泵四象限性能 |
| 2.1.2 水泵性能曲线的suter变换 |
| 2.2 对电动机起动特性的要求 |
| 2.3 加开拍门的贯流式泵站机组起动平衡方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 起动过渡过程分析及数学模型建立 |
| 3.1 加开拍门的贯流泵站起动过渡过程分析 |
| 3.2 数学模型的建立 |
| 3.2.1 起动过渡过程延时开闸阶段 |
| 3.2.2 泵流量与出水池倒灌水流共同作用阶段 |
| 3.2.3 出水池水流停止倒灌,竖井水位正常上升阶段 |
| 3.2.4 胸墙溢流阶段 |
| 3.2.5 趋于稳定阶段 |
| 3.3 数学模型求解 |
| 3.4 起动过程中水泵装置效率公式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 起动过渡过程水力特性计算研究分析 |
| 4.1 算例 |
| 4.2 添加拍门后与无拍门时起动过程水力特性对比分析 |
| 4.2.1 相同提闸速度条件下添加拍门的影响 |
| 4.2.2 相同延时开闸条件下加开拍门的影响 |
| 4.3 加开拍门起动过程水力特性影响因素分析 |
| 4.3.1 闸门提升速度对起动过程水力特性的影响 |
| 4.3.2 延时开闸时间对起动过程水力特性的影响 |
| 4.3.3 拍门大小对过渡过程的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）新世纪江苏泵站工程技术的新进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 泵站工程建设概况 |
| 1.1 南水北调与江水北调泵站工程 |
| 1.2 城市防洪与区域排灌泵站工程 |
| 1.3江水东引与太湖水环境治理泵站工程 |
| 1.4 大中型泵站更新改造工程 |
| 2 泵站选址与布置 |
| 2.1 泵站选址 |
| 2.2 枢纽布局 |
| 2.3 优化布置 |
| 3 泵站主机组 |
| 3.1 水力模型与流道 |
| 3.1.1 水力模型 |
| 3.1.2 流道 |
| 3.2 机组型式与贯流式机组 |
| 3.2.1 机组结构型式 |
| 3.2.2 贯流式机组 |
| 3.3 工况调节与机组关键部件 |
| 3.3.1 工况调节方式 |
| 3.3.2 电机推力轴承与电磁系统 |
| 3.3.3 水泵转轮与外壳 |
| 4 泵站辅助系统 |
| 4.1 变配电装置 |
| 4.2 辅机装置 |
| 4.3 自动化 |
| 4.4 反向发电 |
| 5 存在问题与不足 |
| 5.1 南水北调与江水北调泵站等别的衔接 |
| 5.2 泵站特征水位与总体规划水位的衔接 |
| 5.3 机组关键参数与研究试验成果的衔接 |
| 5.4 泵站工程设计质量 |
| 5.5 泵站工程施工质量 |
| 5.6 泵站机电设备质量 |
| 6 结语 |
（8）大型立式水泵机组可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 可靠性研究现状和发展趋势 |
| 1.2.2 大型立式水泵可靠性研究现状 |
| 1.3 存在的主要问题 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 大型立式水泵机组常见故障及失效形式 |
| 2.1 水泵导轴承故障 |
| 2.1.1 油润滑导轴承 |
| 2.1.2 水润滑导轴承 |
| 2.2 叶片调节机构故障 |
| 2.3 水泵汽蚀 |
| 2.3.1 水泵汽蚀的类型 |
| 2.3.2 水泵汽蚀的判定 |
| 2.3.3 水泵汽蚀的危害 |
| 2.4 配套电机故障 |
| 2.4.1 推力瓦烧损 |
| 2.4.2 电机绝缘老化 |
| 3 主水泵可靠性 |
| 3.1 导轴承可靠性影响因素 |
| 3.2 油润滑导轴承端面密封可靠性 |
| 3.2.1 端面密封结构原理 |
| 3.2.2 端面密封泄漏量影响因素 |
| 3.2.3 实例计算 |
| 3.3 水润滑导轴承可靠性 |
| 3.3.1 水润滑导轴承可靠性的影响因素 |
| 3.3.2 基于可靠度的水润滑导轴承磨损寿命计算 |
| 3.4 叶片调节机构可靠性 |
| 3.4.1 叶片调节方式 |
| 3.4.2 调节方式比较与选用 |
| 3.4.3 基于可靠度的调节机构寿命 |
| 4 主电机可靠性 |
| 4.1 推力轴承可靠性影响因素 |
| 4.1.1 推力瓦材质 |
| 4.1.2 推力瓦荷载率 |
| 4.1.3 推力瓦受力均匀性 |
| 4.1.4 安装质量 |
| 4.2 立式电机两种推力轴承 |
| 4.2.1 刚性支承轴承 |
| 4.2.2 弹性支承轴承 |
| 4.2.3 两种推力轴承对比 |
| 4.3 基于可靠度的推力轴承磨损寿命计算 |
| 4.3.1 数学模型 |
| 4.3.2 磨损速度 |
| 4.3.3 基于可靠度的磨损寿命 |
| 4.4 电机冷却系统可靠性影响因素分析 |
| 4.4.1 电机冷却方式 |
| 4.4.2 电机发热量计算 |
| 4.4.3 电机温升的影响因素 |
| 4.4.4 电机通风散热计算 |
| 5 水泵机组可靠性 |
| 5.1 水泵机组的可靠性 |
| 5.2 提高立式水泵机组可靠性的措施 |
| 5.2.1 提高主水泵可靠性 |
| 5.2.2 提高主电机可靠性 |
| 5.2.3 加强可靠性管理 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 研究成果 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及完成的学术论文 |
（9）大型特低扬程泵装置水力性能优化与综合比较研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 特低扬程泵装置的型式及特点 |
| 1.1.1 特低扬程泵装置的型式 |
| 1.1.2 特低扬程泵装置的特点 |
| 1.2 特低扬程泵装置的应用及研究现状 |
| 1.2.1 特低扬程泵装置的应用现状 |
| 1.2.2 特低扬程泵装置的研究现状 |
| 1.2.3 特低扬程泵装置研究的存在问题 |
| 1.3 对特低扬程泵装置的要求及研究意义 |
| 1.3.1 对特低扬程泵装置的要求 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 研究思路和主要研究内容 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 三维湍流流动数值计算的有关理论与应用 |
| 2.1 基本方程 |
| 2.2 数值计算方法 |
| 2.2.1 直接数值模拟方法 |
| 2.2.2 大涡模拟法 |
| 2.2.3 雷诺平均法 |
| 2.3 控制方程组的数值求解 |
| 2.3.1 离散化方法 |
| 2.3.2 离散格式 |
| 2.3.3 压力修正法 |
| 2.4 网格生成 |
| 2.4.1 网格类型 |
| 2.4.2 网格生成方法 |
| 2.4.3 网格质量 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.6 数值计算的误差 |
| 2.6.1 数值计算误差的类型 |
| 2.6.2 数值计算误差的考核 |
| 2.7 CFD软件简介及在水力机械研究中的应用 |
| 2.7.1 CFD软件简介 |
| 2.7.2 CFD在水力机械研究中的应用 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 特低扬程泵装置优化水力设计的目标及约束条件、关键问题和研究方法 |
| 3.1 特低扬程泵装置优化水力设计的目标及约束条件 |
| 3.1.1 进水流道优化水力设计的目标 |
| 3.1.2 出水流道优化水力设计的目标 |
| 3.1.3 泵装置优化水力设计的目标 |
| 3.1.4 优化水力设计的约束条件 |
| 3.2 特低扬程泵装置优化水力设计的关键问题及解决措施 |
| 3.2.1 特低扬程泵装置优化水力设计的关键问题 |
| 3.2.2 减少特低扬程泵装置流道水力损失的措施 |
| 3.3 特低扬程泵装置优化水力设计的研究方法 |
| 3.3.1 泵装置研究方法 |
| 3.3.2 流道分析研究方法 |
| 3.3.3 各种研究方法的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 水平轴伸泵装置优化水力设计研究 |
| 4.1 水平前轴伸泵装置优化水力设计研究 |
| 4.1.1 水平前轴伸泵装置进、出水流道优化水力设计研究 |
| 4.1.2 水平前轴伸泵装置三维流动数值模拟研究 |
| 4.1.3 水平前轴伸泵装置进、出水流道模型试验结果及分析 |
| 4.2 水平后轴伸泵装置优化水力设计研究 |
| 4.2.1 水平后轴伸泵装置进、出水流道优化水力设计研究 |
| 4.2.2 水平后轴伸泵装置三维流动数值模拟研究 |
| 4.3 水平前轴伸和水平后轴伸泵装置水力性能的比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 灯泡贯流泵装置优化水力设计研究 |
| 5.1 前置灯泡贯流泵装置优化水力设计研究 |
| 5.1.1 前置灯泡贯流泵装置进、出水流道优化水力设计研究 |
| 5.1.2 前置灯泡贯流泵装置三维流动数值模拟研究 |
| 5.1.3 前置灯泡贯流泵装置进、出水流道模型试验结果及分析 |
| 5.2 后置灯泡贯流泵装置优化水力设计研究 |
| 5.2.1 后置灯泡贯流泵装置进、出水流道优化水力设计研究 |
| 5.2.2 后置灯泡贯流泵装置三维流动数值模拟研究 |
| 5.2.3 后置灯泡贯流泵装置进、出水流道模型试验结果及分析 |
| 5.3 前置灯泡和后置灯泡贯流泵装置水力性能的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 竖井贯流泵装置优化水力设计研究 |
| 6.1 前置竖井贯流泵装置优化水力设计研究 |
| 6.1.1 前置竖井贯流泵装置进、出水流道的几何数学模型 |
| 6.1.2 前置竖井贯流泵装置进、出水流道优化水力设计研究 |
| 6.1.3 前置竖井贯流泵装置三维流动数值模拟研究 |
| 6.1.4 前置竖井贯流泵装置进、出水流道模型试验结果及分析 |
| 6.2 后置竖井贯流泵装置优化水力设计研究 |
| 6.2.1 后置竖井贯流泵装置进、出水流道优化水力设计研究 |
| 6.2.2 后置竖井贯流泵装置三维流动数值模拟研究 |
| 6.2.3 后置竖井贯流泵装置进、出水流道模型试验结果及分析 |
| 6.3 前置竖井和后置竖井贯流泵装置水力性能的比较 |
| 6.4 前置竖井贯流泵装置进、出水流道流场分析 |
| 6.4.1 前置竖井贯流泵装置进水流道流场分析 |
| 6.4.2 前置竖井贯流泵装置出水流道流场分析 |
| 6.5 前置竖井贯流泵装置模型试验 |
| 6.5.1 泵装置模型设计 |
| 6.5.2 泵装置模型试验结果及分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 特低扬程泵装置的综合比较研究 |
| 7.1 泵装置水力性能比较 |
| 7.1.1 泵装置流道水力损失比较 |
| 7.1.2 泵装置效率比较 |
| 7.2 综合指标比较 |
| 7.3 3种型式特低扬程泵装置的比较 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参与的科研课题 |
（10）竖井式贯流泵装置水力特性及优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.1.1 南水北调东线泵站工程的特点及对泵装置选型的要求 |
| 1.1.2 大型低扬程水泵装置的型式 |
| 1.1.3 南水北调东线泵站工程水泵装置的选型情况 |
| 1.2 竖井式贯流泵装置的应用及研究现状 |
| 1.2.1 竖井式贯流泵装置的特点 |
| 1.2.2 竖井式贯流泵装置的应用现状 |
| 1.2.3 竖井式贯流泵装置的研究现状 |
| 1.2.4 竖井式贯流泵装置研究的目的和意义 |
| 1.3 水泵装置水力性能研究方法概述 |
| 1.3.1 模型试验研究方法 |
| 1.3.2 数值模拟研究方法 |
| 1.4 计算流体力学（CFD）在水利工程中的应用概况 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 2 三维湍流流动数值模拟的数学模型 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.1.1 基本方程 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.2 边界条件 |
| 2.2.1 流场进口边界条件 |
| 2.2.2 流场出口边界条件 |
| 2.2.3 壁面边界条件 |
| 2.2.4 对称边界条件 |
| 2.3 控制方程的离散方法 |
| 2.4 网格剖分 |
| 2.4.1 网格类型 |
| 2.4.2 网格单元的分类 |
| 2.4.3 网格生成过程 |
| 2.5 流场计算的 SIMPLE 算法 |
| 3 进、出水流道优化水力计算的目标 |
| 3.1 进水流道优化水力计算的目标 |
| 3.2 出水流道优化水力计算的目标 |
| 4 前置竖井式贯流泵装置进、出水流道优化水力计算 |
| 4.1 进、出水流道优化计算方案 |
| 4.1.1 进水流道优化计算方案 |
| 4.1.2 出水流道优化计算方案 |
| 4.2 进、出水流道三维湍流流动数值模拟 |
| 4.2.1 边界条件及计算区域 |
| 4.2.2 网格剖分 |
| 4.2.3 进、出水流道数值计算结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 后置竖井式贯流泵装置进、出水流道优化水力计算 |
| 5.1 进、出水流道优化计算方案 |
| 5.1.1 进水流道优化计算方案 |
| 5.1.2 出水流道优化计算方案 |
| 5.2 进、出水流道三维湍流流动数值模拟 |
| 5.2.1 边界条件及计算区域 |
| 5.2.2 网格剖分 |
| 5.2.3 进、出水流道数值计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 透明流道模型试验 |
| 6.1 试验目的和试验内容 |
| 6.2 模型试验装置 |
| 6.2.1 进水流道模型试验装置 |
| 6.2.2 出水流道模型试验装置 |
| 6.3 试验准则 |
| 6.4 测试设备及方法 |
| 6.4.1 流量测试 |
| 6.4.2 静压测试 |
| 6.4.3 流道进口平均切向流速测试 |
| 6.4.4 水力损失测试计算 |
| 6.5 流道水力损失测试误差分析 |
| 6.5.1 进水流道水力损失测试误差分析 |
| 6.5.2 出水流道水力损失测试误差分析 |
| 6.6 试验结果 |
| 6.6.1 前置竖井式贯流泵装置进、出水流道内的流态 |
| 6.6.2 前置竖井式贯流泵装置进、出水流道的水力损失 |
| 6.6.3 后置竖井式贯流泵装置进、出水流道内的流态 |
| 6.6.4 后置竖井式贯流泵装置进、出水流道的水力损失 |
| 6.7 进、出水流道模型试验结果与数值计算结果的比较 |
| 6.7.1 前置竖井式贯流泵装置模型试验结果与数值计算结果的比较 |
| 6.7.2 后置竖井式贯流泵装置模型试验结果与数值计算结果的比较 |
| 6.7.3 数值计算结果与模型试验结果偏差分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 前置与后置竖井式贯流泵装置的初步比较 |
| 7.1 前置与后置竖井式贯流泵装置的相同之处 |
| 7.2 前置与后置竖井式贯流泵装置的不同之处 |
| 7.3 前置与后置竖井式贯流泵装置水力性能的比较 |
| 7.3.1 数值模拟结果的比较 |
| 7.3.2 模型试验结果的比较 |
| 7.3.3 前置与后置竖井式贯流泵装置效率的预测及比较 |
| 8 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 附图 |
| 附表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、大型低扬程水泵机组结构分析比较研究（论文参考文献）
- [1]立式泵装置在特低扬程排涝泵站中的应用研究[D]. 夏斌. 扬州大学, 2021(08)
- [2]航塘港泵站泵装置选型及优化[D]. 周颖. 扬州大学, 2021(08)
- [3]竖井式贯流泵装置水力设计标准化[D]. 孙世宏. 扬州大学, 2020(04)
- [4]双节式拍门开启角度对门后水力特性及拍门受力的影响研究[D]. 陈华. 扬州大学, 2020(04)
- [5]带虹吸式出水流道的轴流泵站水力过渡过程特性研究[D]. 张剑焜. 南昌工程学院, 2019(07)
- [6]快速闸门上加开拍门对贯流泵站起动过程水力特性影响研究[D]. 李颖超. 扬州大学, 2019(02)
- [7]新世纪江苏泵站工程技术的新进展[J]. 黄海田. 江苏水利, 2015(06)
- [8]大型立式水泵机组可靠性研究[D]. 黄根. 扬州大学, 2012(07)
- [9]大型特低扬程泵装置水力性能优化与综合比较研究[D]. 徐磊. 扬州大学, 2012(08)
- [10]竖井式贯流泵装置水力特性及优化设计研究[D]. 刘军. 扬州大学, 2009(12)