为了研究进水流道内部流态对泵装置性能的影响,采用CFX三维软件对高度及喉部高度大、高度及喉部高度小的两种肘形进水流道装置的三维流场进行数值模拟,分析比较了这两种肘形进水流道与泵装置的水力特性。方案1肘形进水流道的高度大,挖深大,土建投资大,且喉部高度大,弯肘段脱流严重;方案2肘形进水流道高度小,土建投资小,同时喉部高度小,有效抑制了弯管脱流问题。结果表明在最优工况下(Q=320L/s),肘形进水流道方案2比方案1的流道出口断面速度均匀度高1.6%;速度加权平均角度高7.34°;进水流道水力损失降低0.128m;装置效率提高4.22%;装置高效区流量范围拓宽40%。因此,为了保证泵装置高效、安全地运行,应充分重视在实际工程中进水流道对泵装置性能的影响以及肘形进水流道喉部高度对进水流道流态的影响。

基于标准的k—ε双方程紊流模型，采用SIMPLEC算法，在贴体坐标系下，通过求解三维雷诺平均的Navier—Stokes方程，对半圆形和蜗形两种钟形进水流道吸水室内部流动进行了大量数值模拟，并在流场数值模拟的基础上对这两种吸水室的后壁距进行了研究，给出了具有较好流场以及出口流速均匀度的后壁距范围和最优值：半圆形吸水室后壁距Xr=（0．8—1．2）D0，蜗形吸水室后壁距Xr≤1．3D0，最优值均为最大值。

采用数值计算和高速摄影技术研究分析了立式轴流泵装置的箱涵式进水流道水力特性,数值预测的附底涡与高速摄影捕捉到的附底涡均发生于喇叭管正下方,各工况时附底涡的运动轨迹较为一致,表明了数值计算的有效性。相比无消涡锥的进水流道,有消涡锥时进水流道出口断面的轴向速度分布均匀度平均提高了0.423%,速度加权平均角平均提高0.397°。设计的复合型消涡短锥可消除各工况运行时箱型进水流道附底区的涡带,提高泵装置运行的安全可靠性。对于箱涵式进水流道,为保证泵装置的安全稳定运行,需在流道附底区设置消涡装置。