基于Star CCM+的闸站上游流道方案设计与数值模拟

徐捷，施伟，袁寿其，李彦军，李亚林*

(1. 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心，江苏 镇江 212013；2. 南水北调东线江苏水源有限责任公司，江苏 南京 210029)

泵站是农田灌溉、城市供排水、电厂循环水和大型调水工程的重要组成部分.在泵站工程中，前池对泵站性能具有较大影响.前池设计不合理会导致进水池旋涡较多，理想的前池可以保证水流从引渠流向进水池平顺地扩散，为进水池提供良好的进水条件[1].

在前池流态优化方面，发现导流除涡装置主要为底坎、锥台、导流板、导流墩、导流栅、立柱等[2-3]，国内外对这些装置的不同形状和组合形式进行了大量的模拟和试验研究[4-6]，韩晓维等[7]以流道进口断面流速均匀度和流速加权平均偏流角为进流指标函数，对不同机组组合运行时的进水池内流态及流道进口进流条件进行研究，发现多机组泵站各台泵的运行性能与其所在前池中的位置和其他机组开机台数密切相关.

在进水池的流态方面，颜红勤等[8]发现应尽量避免水泵梁、进水池中有检修平台、胸墙等严重影响流态的建筑物，但并未提出可替代方案；高传昌等[9]为了解决泵站长期低水位运行的问题，采用流体体积(VOF)模型分析了不同水位及开机组合情况下泵站进水池的水流流态.杲东彦等[10]发现在有偏流进水条件下采用蜗形进水池，能够进一步改善前池来流流态；李刚等[11]研究了水泵站与节制闸联合工作的情况，得知闸站之间有相互影响，并对流场进行了优化.