摆动水翼的摆动方式对水体推进影响分析

摘要

小河道流域水体流通性差,自净能力低,而传统泵站在超低扬程工况下存在运行效率低、振动大、噪声强等一系列问题。为解决小河道需求适宜水动力问题,本文研究摆动水翼三种摆动方式的水体推进性能,建立摆动水翼计算模型,结合Realizable k-ε湍流模型与动网格技术进行数值计算,并对水体推进效果较好的摆动方式进行实验研究。结果表明:方式三始终产生推力,方式一和方式二既产生推力,也产生阻力;涡的形成与演变是水体推进性能影响的关键因素;方式三的推进效率及泵效率均显著高于方式一和方式二;在固定频率下,方式三中流量约为490 L·s^(-1)扬程约为0.0281 m时,最大效率约为34.1%,远高于方式一、方式二的8.6%、9.4%。摆动水翼进行水体推进有着扬程低、流量大等优点,应用于小河道流域有着独特优势。