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竖井式贯流泵进出水流道优化CFD仿真计算 被引量：4
1
作者 刘艺平 袁素勤 +1 位作者 卫仁娟 刘团结 《四川水利》 2024年第1期13-19,31,共8页
结合引江济淮工程(河南段)赵楼竖井式贯流泵站进水流道、出水流道优化,应用CFD(计算流体动力学)技术对赵楼泵站进、出水流道,叶轮,以及导叶内的流动进行三维紊流数值模拟,确定了综合考虑泵段性能、超声波流量计安装要求和土建投资的进... 结合引江济淮工程(河南段)赵楼竖井式贯流泵站进水流道、出水流道优化,应用CFD(计算流体动力学)技术对赵楼泵站进、出水流道,叶轮,以及导叶内的流动进行三维紊流数值模拟,确定了综合考虑泵段性能、超声波流量计安装要求和土建投资的进出水流道优化方案。研究结果表明:进水流道竖井头部和尾部的收缩曲线影响流线流速分布;减小进水流道竖井总长度,同时,竖井头部形状为渐变收缩、尾部形状为圆弧的进水流道方案总体水力性能较好。直管式出水流道的断面面积及断面平均流速变化均匀,并且水力损失较小。研究结果可为大中型竖井式泵站的进、出水流道优化提供理论参考。 展开更多
关键词 进水流道 出水流道 竖井贯流泵装置 数值模拟 优化设计 计算流体动力学
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引江济淮工程颍上站出水流道优化水力设计
2
作者 冯治刚 鲍士剑 +1 位作者 江涛 秦钟建 《江淮水利科技》 2024年第6期40-43,48,I0002,共6页
研究基于采用低驼峰式出水流道的颍上站的基本参数,通过增加流道宽度方向尺寸、减少圆变方段渐变长度的方法进行出水流道设计优化得到三种方案,并采用了Standard k-ε湍流模型对出水流道进行三维流动数值计算。三种方案在设计流量时的... 研究基于采用低驼峰式出水流道的颍上站的基本参数,通过增加流道宽度方向尺寸、减少圆变方段渐变长度的方法进行出水流道设计优化得到三种方案,并采用了Standard k-ε湍流模型对出水流道进行三维流动数值计算。三种方案在设计流量时的水力损失分别为0.285,0.241,0.227 m,其中方案三水流转向有序、扩散平缓,主流偏向区域的旋涡区范围最小,可为同类型泵站出水流道的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 泵站 低驼峰 出水流道 流态 优化设计
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虹吸式出水流道与直管式出水流道的比较 被引量：14
3
作者 陆林广 刘荣华 +1 位作者 梁金栋 陈伟 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2009年第1期91-94,共4页
对于立式泵配套使用的虹吸式和直管式这两种型式的出水流道进行了多方面的比较和分析,得到以下结论:①在较低扬程的条件下,虹吸式出水流道的水力损失明显小于直管式出水流道;②虹吸式出水流道的断流方式简单、可靠、投资少,直管式出水... 对于立式泵配套使用的虹吸式和直管式这两种型式的出水流道进行了多方面的比较和分析,得到以下结论:①在较低扬程的条件下,虹吸式出水流道的水力损失明显小于直管式出水流道;②虹吸式出水流道的断流方式简单、可靠、投资少,直管式出水流道的断流方式难以与其相比;③在水位满足虹吸式出水流道应用条件的情况下,采用虹吸式出水流道比采用直管式出水流道更为可靠、更为经济、更为合理;④应对立式泵装置出水流道型式的选择予以高度重视。 展开更多
关键词 虹吸式出水流道 直管式出水流道 比较
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大型泵站出水流道三维流动及水力损失数值计算 被引量：22
4
作者 陆林广 刘军 +3 位作者 梁金栋 徐磊 黄金军 刘荣华 《排灌机械》 2008年第3期51-54,共4页
根据研究低扬程泵站水泵装置的方法可以多样化的观念,提出了将出水流道从水泵装置中分离出来,进行出水流道内部流态数值模拟和水力损失计算的方法.介绍了低扬程大型泵站出水流道三维流场及水力损失数值计算的计算区域、边界条件及网格... 根据研究低扬程泵站水泵装置的方法可以多样化的观念,提出了将出水流道从水泵装置中分离出来,进行出水流道内部流态数值模拟和水力损失计算的方法.介绍了低扬程大型泵站出水流道三维流场及水力损失数值计算的计算区域、边界条件及网格剖分等有关问题;给出了虹吸式和直管式等两种形式出水流道三维流场和水力损失数值计算的实例,并与流道模型试验的流场观察及水力损失测试结果进行了比较.结果表明:两种形式出水流道内部三维流动以及水力损失数值计算的结果,与流道模型试验的结果一致. 展开更多
关键词 大型泵站 低扬程 出水流道 数值计算 三维流动 水力损失
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泵站出水流道模型水力损失的测试 被引量：30
5
作者 陆林广 吴开平 +1 位作者 冷豫 祝婕 《排灌机械》 2005年第5期23-26,共4页
根据低扬程水泵装置的研究方法可以多样化的观念,提出了将泵站出水流道模型从水泵装置模型中分离出来单独进行水力损失测试的新方法,介绍了该方法所采用的测试装置、水力损失计算方法及误差分析等有关问题。与传统测试方法相比,该方法... 根据低扬程水泵装置的研究方法可以多样化的观念,提出了将泵站出水流道模型从水泵装置模型中分离出来单独进行水力损失测试的新方法,介绍了该方法所采用的测试装置、水力损失计算方法及误差分析等有关问题。与传统测试方法相比,该方法的特点是:以较少的费用、较短的周期获得准确的结果。对2个不同几何形状的出水流道模型进行了水力损失测试及比较,试验结果表明:出水流道的水力损失与其几何形状有非常密切的关系。 展开更多
关键词 泵站 出水流道 模型 水力损失 测试
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基于全流场的泵装置出水流道内流特性分析 被引量：6
6
作者 张帆 张金凤 +3 位作者 张霞 袁寿其 李亚林 谢立恒 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期1246-1251,共6页
为了研究立式轴流泵装置出水流道的流动特性,以一立式轴流泵装置为研究对象,基于全流场非定常计算,结合湍动能和流线分布以及压力分布,分析出水流道内非定常流动特性;基于Q准则,在小流量工况下对流道内涡旋结构进行可视化分析;基于特征... 为了研究立式轴流泵装置出水流道的流动特性,以一立式轴流泵装置为研究对象,基于全流场非定常计算,结合湍动能和流线分布以及压力分布,分析出水流道内非定常流动特性;基于Q准则,在小流量工况下对流道内涡旋结构进行可视化分析;基于特征值法和涡量法,对不同工况下1个非定常旋转周期内的出水流道里的涡核进行提取.结果表明:小流量工况下,出水流道的入口处产生的涡旋结构数量最多,流道内提取到的涡核数量也最多;出水流道内的涡核强度从流道入口处往后逐渐减弱; 2种方法均在额定工况下提取到的涡核数量最少,并且额定工况下流道中后部均未出现涡核.掌握出水流道内流特性及涡核分布,有助于今后优化设计出低水力损失的出水流道. 展开更多
关键词 全流场 出水流道 模型试验 非定常计算 涡核
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中隔墩对大型泵站出水流道水力性能的影响 被引量：8
7
作者 梁金栋 陆林广 +1 位作者 刘荣华 王刚 《排灌机械工程学报》 EI 2011年第1期77-81,共5页
为了研究中隔墩对大型低扬程泵装置出水流道水力性能的影响,借用某泵站的有关参数,采用三维数值计算的方法,将出水流道从泵装置中分解出来,计算了出水流道内的流态和水力损失;设置中隔墩会使设计流量时的虹吸式和直管式出水流道的水力... 为了研究中隔墩对大型低扬程泵装置出水流道水力性能的影响,借用某泵站的有关参数,采用三维数值计算的方法,将出水流道从泵装置中分解出来,计算了出水流道内的流态和水力损失;设置中隔墩会使设计流量时的虹吸式和直管式出水流道的水力损失分别增加0.024 m和0.033 m;采用透明流道模型试验的方法对数值计算的结果进行了验证,模型试验结果与数值计算结果基本一致;根据计算和试验结果研究了中隔墩对虹吸式和直管式出水流道水力性能的影响.研究结果表明:由于水泵导叶出口水流具有环量,出水流道内的流态存在较为明显的偏流现象,流道的水力性能在一定程度上受到中隔墩的影响;中隔墩愈长,出水流道水力性能所受的影响愈大.因此,设置中隔墩无益于出水流道的水力性能.对于大型低扬程泵站,可在满足出水流道结构设计的条件下取消中隔墩或采用较短的中隔墩. 展开更多
关键词 泵站 出水流道 中隔墩 环量 水力性能
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大型泵站虹吸式出水流道水力特性分析 被引量：10
8
作者 朱红耕 袁寿其 +2 位作者 施卫东 刘厚林 袁建平 《中国农村水利水电》 北大核心 2005年第7期71-73,76,共4页
分析了影响虹吸式出水流道水力特性的主要设计参数,在数值模拟流道内部三维流动和定性分析流道内部流态的基础上,建立了虹吸式出水流道水力特性评价指标体系。通过分析2个设计方案虹吸式出水流道的流场,定量比较驼峰和出口断面的流速分... 分析了影响虹吸式出水流道水力特性的主要设计参数,在数值模拟流道内部三维流动和定性分析流道内部流态的基础上,建立了虹吸式出水流道水力特性评价指标体系。通过分析2个设计方案虹吸式出水流道的流场,定量比较驼峰和出口断面的流速分布均匀度和流道水力损失,客观评价虹吸式出水流道的水力特性,为实现水力设计优化提供了可靠依据,可有效地节省物理模型试验费用和时间,提高水泵装置效率。 展开更多
关键词 虹吸式出水流道 水力特性 数值模拟 大型泵站
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低扬程泵站直管式出水流道优化设计计算及模型试验研究 被引量：9
9
作者 伍杰 秦钟建 +3 位作者 陆林广 吴开平 冷豫 陈阿萍 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2005年第6期16-18,共3页
针对低扬程泵站直管式出水流道水力设计中存在的问题,采用CFD理论对其进行了优化水力计算,并采用流 道模型试验的方法对理论计算结果进行了验证。这种将数值模拟计算与流道模型试验相结合的方法,已应用于南水 北调东线一期工程台儿庄泵... 针对低扬程泵站直管式出水流道水力设计中存在的问题,采用CFD理论对其进行了优化水力计算,并采用流 道模型试验的方法对理论计算结果进行了验证。这种将数值模拟计算与流道模型试验相结合的方法,已应用于南水 北调东线一期工程台儿庄泵站设计中。 展开更多
关键词 低扬程 泵站 出水流道 优化设计计算 模型试验
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泵站出水流道三维不可压缩湍流流场数值模拟 被引量：12
10
作者 刘小龙 施卫东 +1 位作者 潘中永 刘厚林 《中国农村水利水电》 北大核心 2003年第6期25-27,共3页
泵站出水流道的设计是整个泵站设计的重要组成部分。为了优化泵站出水流道的水力设计 ,对其三维正命题的求解采用了雷诺平均N-S方程 ,并以标准k -ε湍流模型使方程组闭合。在以压强连接的隐式修正法 (SIMPLE -C)算法建立的压力速度校正... 泵站出水流道的设计是整个泵站设计的重要组成部分。为了优化泵站出水流道的水力设计 ,对其三维正命题的求解采用了雷诺平均N-S方程 ,并以标准k -ε湍流模型使方程组闭合。在以压强连接的隐式修正法 (SIMPLE -C)算法建立的压力速度校正方程上 ,求解流道内三维不可压缩湍流流场 ,揭示泵站出水流道内部的流动形态 ,进一步对数值模拟的结果分析 。 展开更多
关键词 泵站 出水流道 湍流 数值模拟
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防洪排涝泵站出水流道CFD优化设计 被引量：7
11
作者 付强 朱荣生 +1 位作者 王秀礼 杨爱玲 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第5期142-144,共3页
为实现排涝泵站出水流道的优化设计,根据泵站基本参数设计出14种出水流道方案,各方案具有不同的龟背形式、倒圆弧半径、倒直角等结构参数。在0.9Q1、Q1、.15Q3种工况下,利用CFD技术,采用标准κ-ε湍流模型对14种方案的内部三维流动进行... 为实现排涝泵站出水流道的优化设计,根据泵站基本参数设计出14种出水流道方案,各方案具有不同的龟背形式、倒圆弧半径、倒直角等结构参数。在0.9Q1、Q1、.15Q3种工况下,利用CFD技术,采用标准κ-ε湍流模型对14种方案的内部三维流动进行数值模拟。计算结果表明:在出水流道的进出口尺寸相同条件下,龟背和倒圆弧的设计方案水力损失最小,因此选择该方案合理,实现了流道水力特性的预测,为出水流道水力设计优化和模型试验研究提供了参考依据。 展开更多
关键词 泵站 出水流道 CFD 优化设计
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低扬程立式轴流泵出水流道基本流态及水力性能的比较 被引量：5
12
作者 陆林广 陈阿萍 +2 位作者 黄金军 徐磊 刘军 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2007年第2期72-74,共3页
采用数值计算和模型试验的方法对低扬程立式轴流泵虹吸式和直管式2种不同形式的出水流道进行了比较,揭示了这2种出水流道的基本流态,测试了这2种形式出水流道的水力损失。结果表明:在低扬程的条件下,虹吸式出水流道内的水流转向更为有... 采用数值计算和模型试验的方法对低扬程立式轴流泵虹吸式和直管式2种不同形式的出水流道进行了比较,揭示了这2种出水流道的基本流态,测试了这2种形式出水流道的水力损失。结果表明:在低扬程的条件下,虹吸式出水流道内的水流转向更为有序、扩散更为平缓、水力损失更小,对于年运行时数较多的大型低扬程泵站,在上游水位变幅允许的条件下,应优先选用水力性能较好的虹吸式出水流道。 展开更多
关键词 低扬程 立式轴流泵 出水流道 水力性能 比较
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泵站新型箱涵式出水流道三维湍流数值模拟研究 被引量：4
13
作者 陈松山 何钟宁 +2 位作者 周正富 潘光星 严登丰 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期18-21,共4页
采用雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)和标准k-ε湍流模型,运用SIMPLEC算法,数值模拟了新型箱涵式出水流道5种不同喇叭管悬空高度和无喇叭管方案、4种不同后壁距以及3种不同后壁型线流道内流场,预测了旋涡发生位置和形态,分析了流道纵... 采用雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)和标准k-ε湍流模型,运用SIMPLEC算法,数值模拟了新型箱涵式出水流道5种不同喇叭管悬空高度和无喇叭管方案、4种不同后壁距以及3种不同后壁型线流道内流场,预测了旋涡发生位置和形态,分析了流道纵向剖面、喇叭口及出水柱状面上速度分布规律。数值计算得出了各方案流道摩阻系数,并与试验结果进行了比较,提出了新型箱涵式出水流道优化设计方法。 展开更多
关键词 泵站 出水流道 数值模拟
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泵站虹吸式出水流道优化设计 被引量：11
14
作者 李彦军 颜红勤 +2 位作者 葛强 严登丰 胡德义 《排灌机械》 2008年第4期43-47,共5页
对虹吸式出水流道的型线进行数学建模的基础上,开发了基于流道参数的优化设计软件,该软件能够快速进行流道型线的绘制,并能使流道的型线自动符合流速渐变的原则.结合三维紊流数值模拟对流道内流场进行三维空间的仿真,检验了流道的水力性... 对虹吸式出水流道的型线进行数学建模的基础上,开发了基于流道参数的优化设计软件,该软件能够快速进行流道型线的绘制,并能使流道的型线自动符合流速渐变的原则.结合三维紊流数值模拟对流道内流场进行三维空间的仿真,检验了流道的水力性能.建立了以虹吸式出水流道水力损失为目标函数、驼峰断面位置为求解变量的最优化问题数学模型,求解结果表明:当驼峰位于流道进口的正上方,即进口弯管段变为近似直管时,整个虹吸式出水流道的水力损失为最小.说明在设计虹吸式出水流道时,在泵站结构布置允许的条件下,驼峰的位置应尽可能向流道进口方向靠近,以减小出水流道的水力损失,提高泵装置效率. 展开更多
关键词 泵站 虹吸式出水流道 优化设计 流态分析 目标函数
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前置竖井贯流泵出水流道设计参数对其水力性能的影响 被引量：5
15
作者 徐磊 李非凡 +4 位作者 孙世宏 吉冬涛 施伟 陆伟刚 陆林广 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期73-78,97,共7页
【目的】减小前置竖井式贯流泵装置出水流道水头损失、提高泵装置水力性能。【方法】采用经过模型试验验证的数值模拟方法,基于Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,研究了出水流道设计参数对其水力性能的影响。在分析出水流道组成和... 【目的】减小前置竖井式贯流泵装置出水流道水头损失、提高泵装置水力性能。【方法】采用经过模型试验验证的数值模拟方法,基于Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,研究了出水流道设计参数对其水力性能的影响。在分析出水流道组成和水力设计参数的基础上,拟定了3种不同出口宽度的出水流道,采用单因素变化方法对不同平面扩散角、立面扩散角、过渡段长度时的出水流道水头损失及出水流态分别进行了三维湍流流动数值模拟。【结果】随着出水流道平面扩散角的增加,流道水头损失先减小再增大,当平面扩散角为17°左右时,出水流道水头损失最小;当出水立面扩散角小于7°时出水流道水头损失基本不变,但大于7°时出水流道水头损失突然增大;随着出水流道扩散段长度增加,出水流道水头损失先减小再增大,在过渡段相对长度在0.6~0.8时达到最小;在出水流道水力设计参数常用范围内,各方案出水流道均无不良流态。【结论】采用合适的设计参数可使前置竖井贯流泵出水流道水头损失最小,提高泵装置效率。 展开更多
关键词 前置竖井贯流泵 出水流道 平面扩散角 立面扩散角 过渡段长度
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刘老涧二站虹吸式出水流道的优化水力设计 被引量：6
16
作者 顾美娟 卜舸 +2 位作者 陆林广 陈阿萍 黄金军 《排灌机械》 2007年第2期37-39,44,共4页
在给定的流道控制尺寸范围内,采用数值模拟计算的方法对刘老涧二站虹吸式出水流道进行了优化水力设计计算。计算结果表明:虹吸式出水流道的型线对流道的水力损失影响很大;虹吸式出水流道经过仔细的优化水力设计可以获得优异的水力性能;... 在给定的流道控制尺寸范围内,采用数值模拟计算的方法对刘老涧二站虹吸式出水流道进行了优化水力设计计算。计算结果表明:虹吸式出水流道的型线对流道的水力损失影响很大;虹吸式出水流道经过仔细的优化水力设计可以获得优异的水力性能;虹吸式出水流道具有非常好的应用前景。 展开更多
关键词 虹吸式出水流道 优化设计 数值计算
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大型竖井贯流泵站出水流道的水力性能分析 被引量：8
17
作者 施高萍 王益土 王莺 《水利科技与经济》 2015年第2期1-3,共3页
对于低扬程泵装置,出水流道的水力性能对水泵装置性能影响较大。以浙江省某大型竖井贯流泵站出水流道的设计资料为研究背景,根据出水流道的水力设计要求,将流道水力损失最小作为优化设计目标函数,通过确定流道控制尺寸和设计流道型线,... 对于低扬程泵装置,出水流道的水力性能对水泵装置性能影响较大。以浙江省某大型竖井贯流泵站出水流道的设计资料为研究背景,根据出水流道的水力设计要求,将流道水力损失最小作为优化设计目标函数,通过确定流道控制尺寸和设计流道型线,给出了出水流道的两种设计方案。采用流道数值模拟方法,对两种设计方案分别进行了数值模拟计算和水力性能分析比较。分析结果表明,流道控制尺寸对流道水力性能和泵站土建费用影响较大,其值在允许范围内应尽可能小;流道型线影响流道水力损失,在控制尺寸一定的条件下,流道型线应进行细致的优化。 展开更多
关键词 水力设计 出水流道 数值模拟 竖井贯流泵站
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立式混流泵站进出水流道水力优化 被引量：12
18
作者 车晓红 张帝 成立 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2020年第5期144-150,共7页
为得到某大型混流泵站进出水流道最优设计方案,基于CFX软件,对进出水流道内水流流态进行数值模拟研究。以泵站进出水流道初步设计方案为基础,对流道型线进行优化研究:通过调整进水流道断面参数,得出进水流道优化方案;通过改变虹吸式出... 为得到某大型混流泵站进出水流道最优设计方案,基于CFX软件,对进出水流道内水流流态进行数值模拟研究。以泵站进出水流道初步设计方案为基础,对流道型线进行优化研究:通过调整进水流道断面参数,得出进水流道优化方案;通过改变虹吸式出水流道上升角与下降角,得到水力损失最小的出水流道型式。最终结果表明:当进水流道流速和流道长度、断面面积和流道长度的关系曲线光滑无突变时,流道内无不良流态,符合优化设计要求;当出水流道上升角为22°下降角为29°时,泵站出水流道流速分布较为均匀、水力损失最小。由此得出所选泵站最优设计方案。所得结果对大中型泵站的流道优化有指导作用。 展开更多
关键词 进水流道 出水流道 数值模拟 水力优化 泵装置
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谏壁泵站出水流道的CFD分析 被引量：6
19
作者 朱荣生 李维斌 吴春笃 《中国农村水利水电》 北大核心 2004年第12期101-102,共2页
将计算流体力学 (CFD)软件应用于泵站出水流道的分析与设计。基于Navier Stokes方程和标准k ～ε 紊流模型 ,依据三维数值模拟的结果 ,优化出与泵站出水流道设计相关的几何参数 ,使流道内的流态接近于较理想流态 ,从而保证出水流道的设... 将计算流体力学 (CFD)软件应用于泵站出水流道的分析与设计。基于Navier Stokes方程和标准k ～ε 紊流模型 ,依据三维数值模拟的结果 ,优化出与泵站出水流道设计相关的几何参数 ,使流道内的流态接近于较理想流态 ,从而保证出水流道的设计具有良好的性能。 展开更多
关键词 出水流道 计算流体力学 泵站 NAVIER-STOKES方程
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泵站出水流道的数模分析 被引量：4
20
作者 朱荣生 李维斌 +1 位作者 黄道见 曹卫东 《农机化研究》 北大核心 2003年第3期79-80,84,共3页
将CFD技术应用于泵站出水流道的分析与设计,基于Navier-Stokes方程和标准k-ε紊流模型,求解泵站出水流道内湍流流场,数值模拟的结果对泵站出水流道水力优化设计具有指导意义。
关键词 泵站 出水流道 数模分析 Navier—Stokes方程 标准k-ε紊流模型 水力优化设计 计算流体力学 CFD技术
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