南水北调工程水泵模型同台测试及试验台简介

介绍用于南水北调工程水泵选型的模型泵试验台的计算机测控系统的研制。本系统由相对独立的计算机控制系统和数据采集系统构成,可进行水泵能量试验和汽蚀试验。本系统实现了试验过程的实时控制并提高了试验台的测试精度,经过大量试验分析,采用本系统之后,整个试验台的测试精度达到了3‰。

介绍了万年闸站、解台站、刘山站、台儿庄站等泵站已进行招标后的水泵模型装置试验成果。分析模型泵段和模型泵装置试验结果表明,两者性能差别很大:最优效率点的叶片角度向小角度方向移动了2-4度;泵段效率高的模型水泵装置效率亦高,水泵模型装置最高效率和泵段相比约下降8-10百分点;水泵模型装置最高效率点的流量和泵段相比减小约为15％-20％;水泵模型装置最高效率点的扬程和泵段相比大致相等,变化范围在±5％以内。这种差别到目前为止还没有被人们定性的掌握,在这种情况下,按水泵模型装置的试验成果进行水泵选型和按泵段性能进行水泵选型相比,准确性可进一步提高。

水利部南水北调工程轴流泵模型天津同台测试参数表 叶片角度φ/流量q/扬程h/效率η/平均效率加权平均汽蚀比名义比 模型代号-1比转速ns (°)(l·s)m%η/%效率η/%转速/c

由于供水工程的运行时间长,要求所采用的水泵能长期安全、稳定运行,同时具有良好的技术性能指标,故进行水泵的模型验收试验是验证泵性能的有效手段.以东深供水改造工程为例,介绍了水泵模型试验与验收、水泵参数的换算、试验结果的分析等问题,可为同类型供水工程的建设及管理提供参考.

在南水北调长沟泵站轴流泵装置的选型设计中,采用两种水泵选型计算方法确定了两个可选水泵模型,并与两种出水流道型式组合成4个装置模型方案进行同台对比试验,优选出水泵模型和装置模型方案。结果表明:对于低扬程轴流泵站,应采用等扬程加大流量的水泵选型方法。

对蔺家坝泵站水泵模型装置试验的模型水泵、实验装置、测试设备和精度、试验结果进行了介绍。验收试验进行了水泵能量试验、气蚀性能试验、模型泵尺寸等抽测,并对仪器仪表的适用范围、精度标定证书等进行了检查。验收结果表明:蔺家坝泵站模型装置效率和气蚀性能等达到并优于合同规定值。此外,为使试验与国内有可比性,同时进一步优化流道型线,又按有关要求进行了追加试验,取得了满意的结果。

为了优选南水北调东线洪泽站工程用泵水泵模型,检验水泵模型和水力性能参数是否满足合同条款要求的保证值,根据招标文件要求,2011年3月20日,江苏省南水北调洪泽站工程建设处在天津主持召开了洪泽站工程水泵泵段模型试验验收会。参加此次会议的有南水北调东线江苏水源有限责任公司、江苏省水利勘测设计研究院有限公司、江苏省水利工程科

南水北调东线洪泽站工程水泵泵段模型试验通过验收——为了优选南水北调东线洪泽站工程用泵水泵模型，检验水泵模型和水力性能参数是否满足合同条款要求的保证值，根据招标文件要求，2011年3月20日，江苏省南水北调洪泽站工程建设处在天津主持召开了洪泽站工程水...

漳河洪水峰高量大水流湍急,穿漳工程河段滩地宽阔无堤防,为保证工程安全并减少工程对防洪及河势影响,在河势分析基础上,进行了定床模型方案试验,研究比较了涵洞式渡槽和倒虹吸两类5个方案,根据无工程河段水流特点以及工程的影响确定了工程控制点,并通过倒虹吸工程壅水程度与跨度敏感性分析,对工程方案以及工程跨度提出了建议,试验结果表明,工程后断面净河宽达到470m以上时,对设计洪水以及下游河势影响有限。

水泵模型装置拍门试验发现,水泵扬程损失与拍门的形状、面积、厚度、出水水流旋转程度等有关,按经验公式计算将出现很大误差。通过优化拍门尺寸,可以减少扬程损失和降低出口边墙高度,具有明显经济效益,对南水北调东线工程泵的优化选择具有现实意义。由于模型装置完全几何相似,原型泵站流量估算可以采用模型试验的拍门孔口出流流量系数

为研究闭式试验台试验过程中水泵装置模型各参数的变化规律和特征,采用物理模拟试验的方法,在水泵立式试验台上对某泵站模型泵进行性能试验.通过在稳定转速的条件下逐步减小流量,同时采集装置进出口前后即试验台上下游处的平均压力以及水泵运行时其他工况各参数,分析了试验过程中水泵装置模型的进出口前后的压力及其轴功率变化过程,探讨了试验系统在向稳定工况过渡过程中,水泵及系统内部各工况的变化情况.试验结果表明:在整个过渡过程中,水泵进口前的压力波动不大,相对稳定;出口后的压力在初始阶段呈上升趋势波动,波动幅度较大,经过一段时间后,也趋于相对稳定;轴功率的变化与出口后的压力波动类似,初始阶段波动较大,但变化明显,随着时间的延续,逐渐趋于稳定;过渡过程持续时间大于90s.

通过对天津同台测试结果进行分析总结,可为泵站设计中的水泵选型提供参考.根据叶轮主要几何尺寸和扬程流量性能曲线的斜率来划分轴流泵水力模型的扬程范围,能简化水力模型的比较方案.为了兼顾各种特征扬程工况下的运行效率和可靠性,在水力模型初选阶段提出了选型名义扬程的概念.针对选型名义扬程,采用等扬程和加大流量的方法,并参照南水北调东线泵站工程规划和初步设计成果进行水力模型的选择,能确保泵装置获得更高的加权平均效率.分析了模型泵装置安装精度、叶轮叶片厚度,以及叶轮叶片叶尖径向间隙对试验结果的影响,在分析试验数据可比性的基础上提出了方案比较时应注意的问题.随着水泵cad和cfd技术的发展,不同泵站水泵水力模型应更多地考虑进行针对性设计.

选用天津同台测试的7号模型(tj04-zl-07),对南水北调中线引江济汉工程的泵装置模型进行了优化设计。在天津台,对效率、汽蚀余量、飞逸转速、轴向力及水轮机工况的性能进行了详细的测试。试验结果表明,效率和抗汽蚀性能都比较好,满足工程的各项指标。

为了给南水北调东线工程睢宁二站、洪泽站提供可选用的模型,2011年3月在天津南水北调水力模型通用试验台上,进行了泵段模型同台测试。选用其中的5号模型(tj2011-hl-05)用于睢宁二站,3号模型(tj2011-hl-03)用于洪泽站。现介绍睢宁二站装置模型的试验研究结果,包括5个叶片角度的效率、汽蚀余量、飞逸转速、水轮机工况的性能及压力脉动的试验结果,提供给类似泵站选模型参考。

对南水北调工程穿黄隧洞衬砌施工期及运行期有可能对衬砌垫层渗透性造成影响的几个因素如压力、混凝土浇筑、混凝土析出物、气泡含量等进行试验研究。认为水中过高的气泡含量是造成土工织物淤堵的主要因素。提出了可减少衬砌垫层淤堵的复合土工材料的结构形式。该种新型的复合土工膜已在南水北调工程穿黄隧洞现场试验模型中得到成功运用和验证。

根据工程成本核算模型的基础,建立了科学的南水北调工程成本核算模型,并介绍了该核算模型的特点。

运用多目标规划和动态规划的基本理论,以济平干渠供水区为例,建立了南水北调工程山东段实时调度数学模型,用遗传算法对所建立的模型进行求解,获得供水区水资源优化分配方案、东平湖及济平干渠按年、月、旬等不同时段的优化调度方案。结果表明,遗传算法求解多目标优化问题较为有效,研究成果对南水北调工程山东段水资源的实时调度及管理具有一定的理论价值和实际意义。

南水北调工程是缓解我国北方地区水资源短缺状况,促进水资源优化配置的重要工程。工程通水后,将形成受水区当地地表水、地下水、工程水和南水北调工程外调水多种水源供水格局。通过建立受水区多水源水价模型,适当调整受水区综合水价,引导人们调整用水行为,可以实现南水北调工程的良性运行和受水区水资源的优化配置,达到人与自然的和谐共处。

南水北调来水调入密云水库设九级梯级泵站,其中七级低扬程泵站中近半数为超低扬程泵站,净扬程小于2m,为保证超低扬程条件下泵装置具有较好的水力性能,针对泵站的进、出水流道进行水力优化设计及泵装置模型试验研究,并通过天津同台测试模型进行验证.经过水力优化设计的泵装置在扬程低于2m的条件下水力性能优异,满足合同规定要求,对于年运行时数长的供水泵站可降低能耗,且运行安全可靠.

南水北调中线工程淇河倒虹吸平面光弹模型试验——本文介绍淇河倒虹平面光弹模型的设计及加载试验，并将试验结果与结构力学和有限元结果进行比较分析。通过试验说明，对于大型框架结构，采用平面有限元进行计算较为合理。

随着我国工农业生产迅速发展,城市供水和农用灌溉供水日趋紧缺。许多用户已提出需订购大型提水水泵。为了开拓新产品,决定利用大型发电设备的设计制造技术优势,针对万家寨引水工程进行大型提水泵的模型试验研

钢木实验台 材质选用钢材和木头做成的实验台就叫钢木实验台。钢木结构实验台包含两 种结构：一种是c-frame型，一种是h-frame型。c-frame型结构简单，灵活 多变，可以随意组合；h型端庄大方，承重性能好。c-frame可选用悬柜和推柜 式结构，便于安装拆卸，有利于实验室清洁工作；h-frame的钢架构，使得实验 台承重能达到500kg以上，满足大型精密仪器的使用要求。 概述： 一、台面（可选）： 1．采用12.7mm厚实心理化板. 2．采用13mm厚千思板. 3．采用20mm厚环氧树脂板 4．采用20mm厚陶瓷板 5．采用威盛亚12.7mm厚佰克板 二、柜体： 1．嵌门式 2．颜色：27#蓝皱—22#白皱、66#蓝—93#白、68#蓝—144#驼色、 79#灰—93#白（可选），具体颜色详见色彩样块。 3．使用材料：