CN104315295A - 进水渐扩管结构和泵站整流方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种进水渐扩管结构和泵站整流方法，所述进水渐扩管结构包括一进水渐扩管，所述进水渐扩管为弯形管道，所述进水渐扩管的内底面设置为倾斜面，所述倾斜面由外侧向内侧倾斜，水流在通过所述进水渐扩管时，由于转弯形成的离心力将被所述倾斜面流提供向心力所抵消，使水流均匀分布在所述倾斜面上。所述泵站整流方法是在泵房的进水口处导通连接有一所述进水渐扩管结构。本发明通过改进现有的进水渐扩管结构，利用外侧高度的合理增加所提供的向心力使水流在进水渐扩管内均匀分布，使得进入泵房前池的水流流态及流速在渐扩管内更为均匀，增大流动的横向扩散，从而，使水流在泵房内流速与流态均匀分布，保证泵站的良好水力学性能。

Description

进水渐扩管结构和泵站整流方法
技术领域
本发明涉及泵站整流的技术领域，尤其涉及一种进水渐扩管结构和泵站整流方法。
背景技术
泵站进水建(构)筑物主要是指泵站进水箱涵(取水管道)、进水渐扩管及其与泵房之间的前池和流道，其作用是保证向泵房所有的进水孔口均匀直接供水，防止带涡水流进入水泵，给水泵的正常运行带来不利的影响。
但是，实际工程中，泵站进水箱涵与进水渐扩管、进水渐扩管与泵房主体水流方向之间存在一定夹角，造成水流以较大的惯性，往往出现进水建(构)筑物中主流来不及充分地向整个进水断面扩散的现象，水流在进水箱涵(取水管道)、进水渐扩管内发生水流转弯，在主流一侧或两侧出现漩涡区，水流斜向进入流道，特别是靠边的进水流道，水流沿出流方向冲向侧壁，在渐扩管内形成较为强烈的贴壁流，并在泵房内形成了沿外壁的较强流动，造成流态不稳，且一般会形成漩涡漏斗，使水泵吸水管入流不均匀甚至发生水泵吸水管吸入空气，导致水泵效率降低乃至引起水泵振动，影响水泵正常、高效、安全运行。大型泵站由于泵房前池及进水管涵较长，进水池扩散锥角大，水流流态问题更为突出。
因此，本申请人致力于开发一种进水渐扩管结构和泵站整流方法，解决泵站在进水过程中，水流转弯存在的流态不稳及容易形成漩涡漏斗的问题。
发明内容
有鉴于现有技术的上述不足，本发明提出了一种进水渐扩管结构和泵站整流方法，解决泵站在进水过程中，水流转弯存在的流态不稳及容易形成漩涡漏斗的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种进水渐扩管结构，包括一进水渐扩管，所述进水渐扩管为弯形管道，所述进水渐扩管的内底面设置为倾斜面，所述倾斜面由外侧向内侧倾斜，水流在通过所述进水渐扩管时，由于转弯形成的离心力将被所述倾斜面流提供向心力所抵消，使水流均匀分布在所述倾斜面上。
较佳的，所述进水渐扩管的横截面为矩形。
较佳的，所述进水渐扩管的内底面的外侧高于内侧至少1000mm。
较佳的，所述进水渐扩管的进水口宽度为3000mm至4000mm，高度为2000mm至3000mm；所述进水渐扩管的出水口宽度为7500mm至8500mm，高度为2000mm至3000mm。
较佳的，所述进水渐扩管的进水口宽度为3500mm，高度为2400mm；所述进水渐扩管的出水口宽度为8100mm，高度为2400mm。
本发明还提出了一种泵站整流方法，在泵房的进水口处导通连接有一进水渐扩管结构，所述进水渐扩管结构为上述的进水渐扩管结构，水流在通过所述进水渐扩管时，由于转弯形成的离心力将被所述倾斜面流提供向心力所抵消，水流均匀分布在所述进水渐扩管内的倾斜面上，平缓通过所述泵房的进水口进入所述泵房内。
本发明的进水渐扩管结构和泵站整流方法的有益效果如下：
本发明人通过深入研究发现，泵站在进水过程中，水流在转弯处的进水渐扩管内发生的主流沿一侧或两侧会出现漩涡区、贴壁流等问题，所以开发出了本发明的进水渐扩管结构，通过借鉴高架匝道和高速公路转弯区域外侧加高以提供向心力的原理，改进现有的进水渐扩管结构，将进水渐扩管内底板的外侧加高形成倾斜面，外侧高度的合理增加所提供的向心力使水流在进水渐扩管内均匀分布，且主流靠近或位于中心位置，此措施起到了增加水流流动横向梯度的作用，使得进入泵房前池的水流流态及流速在渐扩管内更为均匀，增大流动的横向扩散，从而，使水流在泵房内流速与流态均匀分布，保证泵站的良好水力学性能。
本发明的泵站整流方法通过利用新的进水渐扩管结构结合适当的工程措施引导水流均匀、平稳地向整个取水前缘扩散，工程措施结构简单、经济，并能够有效改善泵站水流扩散状态，使水流在泵站前池内均匀分布。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1为具体实施例进水渐扩管结构的结构示意图。
图2为图1的A-A截面示意图。
图3为图1的B-B截面示意图。
图4为图1的C-C截面示意图。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实施例的一种进水渐扩管结构，包括一进水渐扩管100，进水渐扩管100为弯形管道，进水渐扩管100的内底面设置为倾斜面110，倾斜面110由外侧向内侧倾斜，水流在通过进水渐扩管100时，由于转弯形成的离心力将被倾斜面110流提供向心力所抵消，使水流均匀分布在倾斜面110上。
示例性的，本实施例的进水渐扩管100的横截面为矩形，进水渐扩管100的内底面的外侧高于内侧H＝1000mm，如图2所示的进水渐扩管100的进水口宽度W1为3500mm，高度H1为2400mm；如图3所示的进水渐扩管100的出水口宽度W2为8100mm，高度H2为2400mm。
当然了，在其他具体实施例中，进水渐扩管的倾斜面倾斜角度和整体转弯弧度可以根据工程需要进行调整，进水渐扩管的横截面的具体形状尺寸可以根据工程需要进行调整，如所述进水渐扩管的内底面的外侧还可以是高于内侧1000mm以上的其他尺寸，所述进水渐扩管的进水口宽度还可以为3000mm至4000mm，高度为2000mm至3000mm等；所述进水渐扩管的出水口宽度还可以为7500mm至8500mm，高度为2000mm至3000mm等，此处不再赘述。
具体的，本实施例的进水渐扩管可以是采用混凝土构筑的箱涵形式，应用在泵站的进水口进行水流转弯导入。
本实施例还提供了一种泵站整流方法，在泵房的进水口处导通连接一上述的进水渐扩管结构，水流在通过所述进水渐扩管时，由于转弯形成的离心力将被所述倾斜面流提供向心力所抵消，水流均匀分布在所述进水渐扩管内的倾斜面上，平缓通过所述泵房的进水口进入所述泵房内。
通过如上进水渐扩管内底面形成倾斜面，并且外侧高度的合理增加所提供的向心力使水流在进水渐扩管内均匀分布，且主流靠近或位于中心位置，起到了增加水流流动横向梯度的作用，使得进入泵房前池的水流流态及流速在渐扩管内更为均匀，增大流动的横向扩散，从而，使水流在泵房内流速与流态均匀分布，保证泵站的良好水力学性能，引导水流均匀、平稳地向整个取水前缘扩散，工程措施结构简单、经济，并能够有效改善泵站水流扩散状态，使水流在泵站前池内均匀分布。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种进水渐扩管结构，包括一进水渐扩管，所述进水渐扩管为弯形管道，其特征在于：所述进水渐扩管的内底面设置为倾斜面，所述倾斜面由外侧向内侧倾斜，水流在通过所述进水渐扩管时，由于转弯形成的离心力将被所述倾斜面流提供向心力所抵消，使水流均匀分布在所述倾斜面上。
2.如权利要求1所述的进水渐扩管结构，其特征在于：所述进水渐扩管的横截面为矩形。
3.如权利要求1或2所述的进水渐扩管结构，其特征在于：所述进水渐扩管的内底面的外侧高于内侧至少1000mm。
4.如权利要求2所述的进水渐扩管结构，其特征在于：所述进水渐扩管的进水口宽度为3000mm至4000mm，高度为2000mm至3000mm；所述进水渐扩管的出水口宽度为7500mm至8500mm，高度为2000mm至3000mm。
5.如权利要求4所述的进水渐扩管结构，其特征在于：所述进水渐扩管的进水口宽度为3500mm，高度为2400mm；所述进水渐扩管的出水口宽度为8100mm，高度为2400mm。
6.一种泵站整流方法，在泵房的进水口处导通连接有一进水渐扩管结构，其特征在于：所述进水渐扩管结构为权利要求1至5任一项所述的进水渐扩管结构，水流在通过所述进水渐扩管时，由于转弯形成的离心力将被所述倾斜面流提供向心力所抵消，水流均匀分布在所述进水渐扩管内的倾斜面上，平缓通过所述泵房的进水口进入所述泵房内。
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