前池的主要作用是连接引水渠道与进水池,起到平顺扩散水流、将来流均匀地送至进水池的作用,为水泵进水口提供良好进水的条件。泵站前池按来流方向不同,可分为正向和侧向两种进水形式。若是前池形式设计不当,会在池中形成淤积、回流、旋涡和偏流等不良水流现象,直接影响水泵取水性能,导致水泵汽蚀性能和运行效率降低,甚至引起水泵机组的噪声及震动,剧烈时可能会使整个泵站系统管路或元件损坏。因此,优化泵站前池的水流流态,对于提高水泵的工作效率以及泵站的安全经济运行和管理具有重要的意义。本文以徐州市袁桥泵站为例,采用数值模拟和模型试验的方法,选取不同整流措施对泵站前池内水流流态进行优化。以设置导流墙和立柱等方式进行整流分析,通过各整流措施方案数值模拟与模型试验结果的研究对比,结合工程实际,选取最优方案。本文的建模选用UG软件,首先建立原始方案的三维模型,接着将其导入Mesh软件化分非结构化网格,给定一定的边界条件后用CFX对水流进行数值模拟计算,计算结果导入Tecplot 360软件进行后处理,得出面层、中层与底层流态。经过计算得出各进水流道特征断面的流速分布均匀度和速度加权平均角度。前池流态改善措施方案选取的研究中,本文首先对加设在不同位置的直导流墙方案进行数值模拟,通过比较流态分布和流速分布均匀度,得出了以下结果:1#直导流墙在向Y方向移动时,1#进水流道流态变差的同时2#进水流道的流态及流速均匀度逐渐得以优化。然后,选择2#进水流道整流效果最优的位置方案(方案四),再加上三角形立柱及圆弧形导流墙的整流措施,以保持2#进水流道水流平顺的同时提高1#进水流道特征断面的流速分布均匀度为目标,对不同位置的立柱与导流墙的组合进行数值模拟,选出整体整流最优的方案并探讨其整流措施的效果。最后,对原始方案及整流方案进行物理模型试验,其结果与数值模拟计算一致,验证了整流方案的合理性。综合各方案底层、面层的流态以及特征断面的流速分布均匀度和速度加权平均角的计算结果,得到如下结论:在进水涵洞前端和引河内加设组合式导流墙和三角形立柱能有效改善侧向进水前池流态,水流能比较均匀的流进各水泵机组。当取1#导流墙距右边壁的距离为4.77D、三角形立柱距右边壁3.45D、1#圆弧导流墙头部A距右边壁4.77D。2#圆弧导流墙头部B距右边壁6.23D时,整流效果最好。