长距离有压输水工程整体模型试验管道沿程水头损失替代研究

作     者：丁刚 李志 邹德兵 DING Gang;LI Zhi;ZOU De-bing

作者机构：长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2024年第5期

页      面：41-46页

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金(50809052) 

主　　题：有压输水管道 阻力环 水头损失替代 模型试验 

摘      要：长距离有压输水工程一般通过设置阻力环的水头损失替代法进行整体模型试验研究。依托深圳市北坑水库输水隧洞工程,对不同雷诺数、环数和布置方式下阻力环的水头损失替代效果及其变化规律进行数值模拟研究发现:当雷诺数Re0.32×10^(5)后,几乎不会造成阻力环局部水头损失系数与阻力环后旋涡区长度变化;孔径比d/D减小或距径比L/D增大会增强阻力环的水头损失替代效果;当d/D=0.8,L/D=0.5,环数n2时,阻力环平均局部水头损失系数K_(d)随环数n增加而减小,当环数n20后K_(d)不再随环数变化。在此基础上推导出环数影响系数ε随环数n的变化规律及其拟合曲线,以及阻力替代段总局部水头损失和替代管道长度计算公式。通过分析环数对漩涡区长度的影响,阻力替代段后需设置不小于2.5D的过渡段才能保证水流流态恢复至未替代状态。