工程概况安徽省江北产业集中区黄山寺二站位于芜湖市沈巷镇无为大堤内侧,为Ⅱ等大(2)型泵站。该站具有抽排和自排功能,设计抽排流量60m3/s,设计自排流量20 m3/s。泵站采用堤后式布置,装机容量为5630kW,分别为:4台2000ZLB13-6.80型水泵,配套4台TL1250-28/2600型电机(4×1250kW);2台1200ZLB-100型水泵,配套2台YL450-12型电机(2×315kW)。该站停机断流方式为拍门断流,采用湖南立威液压设备有限公司生产的第三代节能型自由侧翻式拍门,4台规格为2500mm×3000mm,2台规格为DN1400mm,该拍门与传统拍门相比具有节能、容易维修,使用寿命长,启闭可靠等优点。2传统型拍门的特点拍门断流是大、中、小型泵站直管式出水流道采用最多的一种方式。目前的灌排泵站拍门,大都采用悬挂式拍门,它具有结构简单、管理方便、造价便宜、运行可靠等优点。但是其缺陷是开启角度小引言工程中的水力学问题往往具有空间尺度大、水位变动剧烈及流态极度复杂等特点,且常常涉及到与水工结构物的相互耦合作用,如大坝溢洪道泄流问题、泄水建筑物消能防冲问题及水工结构流激振动问题等。数值模拟方法具有成本低、周期短而且通用较强等优势,已成为水力学研究的重要手段。但使用传统的计算流体力学方法模拟时,不仅需要应用恰当的湍流模型和两相流模型高精度地模拟自由液面波动,还需要使用动网格模型模拟水工结构与水流的耦合作用。这样不仅计算量大、复杂度高,而且对计算的稳定性、准确性都是巨大的考验。单相自由液面格子Boltzmann(SPF-LB)方法可通过单项流模型和自由液面边界条件来模拟实际水力学问题中的两相流动。此外,相比于使用传统的动网格模型模拟流固耦合作用,应用浸没边界(IB)法来模拟水流和固体结构间的相互作用也可极大地降低计算的复杂度。所以将这两种方法耦合起来可极大地减少计算资源的消耗,使准确地实现水力学问题的数值模拟成为可能。

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