水躍現(xiàn)象是從事明渠設(shè)計(jì)的人員所熟悉的一種流動(dòng)現(xiàn)象。 水躍也就是“明渠流量突然從超臨界轉(zhuǎn)變?yōu)閬喤R界的情況”在跳躍發(fā)生的位置，可以觀察到速度頭被水面高程的提升所取代。在溢洪道等流量控制應(yīng)用中，有意設(shè)置水躍作為耗散能量以減輕侵蝕的手段。水躍現(xiàn)象產(chǎn)生的駐波被用來(lái)訓(xùn)練沖浪者在距離任何海洋數(shù)千英里的沖浪公園中騎行。水躍現(xiàn)象的一個(gè)新應(yīng)用是在自清潔溝槽式泵池中，跳躍的能量傳遞重新懸浮并帶走在正常泵送操作期間沉淀下來(lái)的固體。Flow-3D可以模擬相應(yīng)現(xiàn)象，并給出準(zhǔn)確結(jié)果。

模擬溝槽式污水泵

模流分析軟件FLOW-3D?已被證明是模擬水躍的可靠工具，并已用于自清潔溝槽式泵池的設(shè)計(jì)和演示。溝槽式泵池包括一條帶有一排泵入口的狹窄通道。一個(gè)典型的應(yīng)用是雨水收集，其中沒(méi)有進(jìn)水濾網(wǎng)來(lái)過(guò)濾掉進(jìn)水中的砂礫和礫石。下面的示意圖中給出了一個(gè)示例。

此圖取自 ANSI/HI 9.8 泵進(jìn)水口設(shè)計(jì)手冊(cè)，顯示了安裝了四個(gè)泵的集水坑的平面圖和立面圖。進(jìn)水涵洞、集水坑底板和泵吸離底板高度的布置對(duì)于這種設(shè)計(jì)類型的自清潔能力至關(guān)重要。請(qǐng)注意，流入涵洞的高度高于最低操作水池水位。此外，流入端的溝壁呈八字形。最后，溝槽最遠(yuǎn)（右）端的水泵進(jìn)水喇叭口設(shè)置為上游水泵高度的一半。

暴風(fēng)雨后積水處理設(shè)計(jì)

暴風(fēng)雨過(guò)后，砂礫和礫石沉積在污水池底板上。他們通過(guò)漸進(jìn)式液壓跳躍重新懸浮和抽離。在清潔周期中，水被位于溝渠遠(yuǎn)端的下部泵以比通過(guò)流入涵洞進(jìn)入的速度更高的速度抽出。當(dāng)水降到最低正常運(yùn)行水位以下時(shí)，流入的水沿著 ogee 形壁加速并最終變成超臨界。一旦集水坑中的水位接近地面，就會(huì)形成水躍并沿著集水坑前進(jìn)，直到下部遠(yuǎn)端泵失去吸力。如下所示 cfd計(jì)算流體力學(xué)軟件Flow-3D?模擬。

在此序列中，水躍起著兩個(gè)重要的作用。躍遷上游的超臨界部分沖刷砂礫和礫石的污水池底板，從而重新懸浮以將其抽走。根據(jù)動(dòng)畫(huà)中的色標(biāo)，能夠知道反弧底部的沖刷速度接近 9 英尺/秒。同時(shí)，跳躍下游的水位升高為下端泵提供了足夠的浸沒(méi)以繼續(xù)運(yùn)行，直到泵被抽出。

Magnolia雨水泵站

將?模流分析工具FLOW-3D?用于這種自清潔應(yīng)用程序池意味著可以輕松調(diào)整溝槽幾何形狀以優(yōu)化水躍動(dòng)作。 德克薩斯州埃爾帕索的 Magnolia 雨水泵站 就是一個(gè) 使用FLOW-3D 作為設(shè)計(jì)和評(píng)估工具的例子。Magnolia 雨水泵站于 2016 年投入使用，旨在消除大雨期間 10 號(hào)州際公路的洪水。Magnolia 站包括三個(gè)大型立式渦輪泵，位于一個(gè)自清潔溝槽式污水坑中。在油槽設(shè)計(jì)過(guò)程中，使用流體仿真分析FLOW-3D評(píng)估了幾種幾何變化從而達(dá)到泵運(yùn)行效率和通過(guò)其自清潔能力易于維護(hù)的理想配置。

馬路科技（RATC）成立于1996年，為FLOW-3D中國(guó)公司授權(quán)總經(jīng)銷商，是以三維測(cè)量、三維掃描、逆向工程以及三維打印等先進(jìn)技術(shù)為導(dǎo)向的科技公司，客戶主要來(lái)自汽車、航空航天以及消費(fèi)品等產(chǎn)業(yè)。馬路科技共有八個(gè)服務(wù)點(diǎn)，位于：北京、青島、上海、昆山、寧波、東莞、成都、臺(tái)北、臺(tái)中、臺(tái)南，有超過(guò)200名專家提供在地專業(yè)技術(shù)支持及服務(wù)。?