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溢洪道收缩段结构改进设计及数值分析

四川水利 2023年第4期44卷 78-81页

作者：焦致锐王涛王大川赵斌谢美铃中水君信工程勘察设计有限公司成都610073 西华大学能源与动力工程学院成都610039

溢洪道是保护大坝安全的重要水工建筑物,收缩段是溢洪道的重要组成部分。为优化收缩段功能,结合工程实际地形设计一种迅速由宽浅式变为窄浅式的溢洪道收缩段结构,采用RNGκ-ε模型对其进行数值模拟,并将计算结果和常用直线型收缩段结构... 详细信息

溢洪道是保护大坝安全的重要水工建筑物,收缩段是溢洪道的重要组成部分。为优化收缩段功能,结合工程实际地形设计一种迅速由宽浅式变为窄浅式的溢洪道收缩段结构,采用RNGκ-ε模型对其进行数值模拟,并将计算结果和常用直线型收缩段结构进行对比。结果表明:改进溢洪道收缩段结构较直线型收缩段的占地面积小173.2735m^(2);水流流态在横向上分布更均匀,且提高了溢洪水流流速;两种收缩段结构中的水流湍动强度分布相似,水流平均湍动强度值相近。改进溢洪道收缩段结构具有占地面积小、泄洪效率高、适应性强等特点,相关成果可为溢洪道工程设计提供参考。

关键词：溢洪道收缩段结构改进占地面积水流流态湍动强度

深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性试验研究

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水力发电 2023年第5期49卷 103-107,112页

作者：龙志曾东山苗永光苟超杨红宣三峡集团中国三峡建工有限公司四川成都610041 昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500

闸门小开度运行时,在闸前水头、闸门槽的影响作用下,闸后水流流态较全开时不同,流态较为复杂。通过物理模型试验与理论分析相结合的方法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性进行了研究,结果表明:小开度平板闸门后水流容易出现水... 详细信息

闸门小开度运行时,在闸前水头、闸门槽的影响作用下,闸后水流流态较全开时不同,流态较为复杂。通过物理模型试验与理论分析相结合的方法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性进行了研究,结果表明:小开度平板闸门后水流容易出现水流射顶等不良流态现象,流态沿程变化可划分为“收缩段、扩散段及破碎段”3个阶段;闸后水流水舌高度与水舌长度均随闸门开度的增加而减小,随流量的增加而增加;时均压强压力峰值与流量同步增减且压力峰值靠后,闸后底板有负压出现,容易产生空化空蚀破坏。因此在实际工程中,需要采取一定的工程措施来改善小开度平板闸门后水流流态,避免闸后出现水流射顶等不良流态现象。研究成果可为深孔平板闸门小开度的运行与防护提供借鉴。

关键词：平板闸门小开度物理模型有压隧洞水力特性水流流态

淹没出流条件下小挑角挑流消能工消能特性研究

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水利建设与管理 2022年第12期42卷 13-18页

作者：熊长鑫梅家鹏董宗师长江设计集团有限公司湖北武汉430010

挑流消能工广泛应用于高水头泄洪建筑物消能,但目前大部分挑流消能工多为自由出流工况,在淹没出流条件下应用较少。本文采用三维CFD技术对咸丰丁寨泄洪排涝隧洞淹没出流工况下小挑角消能工的泄洪流态及消能效果进行研究。首先对比了自... 详细信息

挑流消能工广泛应用于高水头泄洪建筑物消能,但目前大部分挑流消能工多为自由出流工况,在淹没出流条件下应用较少。本文采用三维CFD技术对咸丰丁寨泄洪排涝隧洞淹没出流工况下小挑角消能工的泄洪流态及消能效果进行研究。首先对比了自由出流和淹没出流下挑流消能的消能特性,然后分析了不同频率洪水下挑流消能的三维流态、湍动能及消能率。结果表明:小挑角挑流在下游水位较低时,挑射水舌类似于跌流消能;当下游水位较高时,隧洞出流主流与尾水水流撞击,类似于面流消能。由于小挑角下,挑射水流纵向拉伸不够,难以形成挑射水舌,消能效果不佳,本工程各频率泄洪条件下消能工的消能率均低于70%,建议优化消能工体形,提高消能效果。该研究可为淹没条件下的挑流消能工设计提供参考。

关键词：挑流消能淹没出流水流流态湍动能消能率

基于CFD数值模拟的闸站合建进水池设计研究

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水利规划与设计 2022年第10期 120-124页

作者：张鸿伟中山市水利水电勘测设计咨询有限公司广东中山528403

为研究闸站合建后水泵进水池的结构设计形式,以下沟电排站为例,设计了有、无消涡构筑物及不同消涡构筑物的3种水工结构方案,并采用CFD技术模拟计算不同方案的进水流态和装置性能。结果表明:当设置隔流墙时,水泵进水流态良好,水泵装置效... 详细信息

为研究闸站合建后水泵进水池的结构设计形式,以下沟电排站为例,设计了有、无消涡构筑物及不同消涡构筑物的3种水工结构方案,并采用CFD技术模拟计算不同方案的进水流态和装置性能。结果表明:当设置隔流墙时,水泵进水流态良好,水泵装置效率最高,且基本不会对自排过流产生影响,工程最后选择了设置隔流墙方案。文章在进水池设计中引入CFD数值模拟方法进行方案比选,最终确定最优的进水池结构形式,可为类似工程的设计提供借鉴。

关键词：闸站进水池消涡构筑物数值模拟水流流态装置效率

新疆某水库工程溢洪洞水工模型试验成果与分析

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云南水力发电 2023年第6期39卷 57-61页

作者：刘水辉新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

通过室内水工模型试验,观测溢洪洞泄流能力、水流流态、流速和水流冲刷等特性,分析设计方案的合理性。试验结果表明:溢洪洞孔口尺寸基本满足设计要求;溢洪洞单独运行、闸门开度为5.08 m时,库区水面比较平静,溢洪洞进口前出现不贯通的表... 详细信息

通过室内水工模型试验,观测溢洪洞泄流能力、水流流态、流速和水流冲刷等特性,分析设计方案的合理性。试验结果表明:溢洪洞孔口尺寸基本满足设计要求;溢洪洞单独运行、闸门开度为5.08 m时,库区水面比较平静,溢洪洞进口前出现不贯通的表面漩涡,漩涡对溢洪洞的进流情况不会产生影响;不同工况下,溢洪洞各部位水流空化数在0.54~1.06,且洞身各断面平均流速均小于30 m/s,洞身段可以不设掺气槽。试验结果为工程的安全建设和运行提供理论依据。

关键词：溢洪洞模型试验出口体型水流流态河道冲刷

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水动力作用下泥沙对磷的吸附特征

河海大学学报（自然科学版） 2017年第1期45卷 56-62页

作者：吉飞李志伟赵汗青河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

为了研究水动力作用下泥沙对磷的吸附规律,在加长型环形水槽中进行不同流速、初始磷质量浓度及含沙量条件下泥沙对磷的吸附以及磷在水深方向的分布规律试验。结果表明,加长型环形水槽内试验段流速的垂向分布满足对数规律。溶解性活性磷... 详细信息

为了研究水动力作用下泥沙对磷的吸附规律,在加长型环形水槽中进行不同流速、初始磷质量浓度及含沙量条件下泥沙对磷的吸附以及磷在水深方向的分布规律试验。结果表明,加长型环形水槽内试验段流速的垂向分布满足对数规律。溶解性活性磷酸盐质量浓度在水深方向非均匀分布,中部水深处磷质量浓度达到最大值。流速影响下的吸附规律取决于水相磷质量浓度:磷质量浓度较低时,流速越大对应的单位泥沙吸附量越小;磷质量浓度较高时,流速越大对应的吸附量就越大。泥沙质量浓度越小,初始磷质量浓度越大,单位质量泥沙对磷的吸附量越大。一阶、二阶动力学方程能够更好地表征淮河泥沙的吸附行为。伴随着泥沙沉降,水体磷质量浓度先增大、后降低,且在沉降0.25 h达到最大值。

关键词：水动力作用悬沙磷加长型环形水槽水流流态吸附-沉降试验淮河泥沙吸附行为

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某水库大坝下游河床冲刷试验研究

河南水利与南水北调 2022年第9期51卷 71-73页

作者：祝静江西省修江水利电力勘察设计有限责任公司江西南昌330000

以位于修河一级支流竹坪河上的某水库为对象,基于水工模型试验成果,对该水库大坝下游现状水流运动形态趋势展开分析探讨,并结合所取得的下游河床实测地形勘测资料以及水库运行期间历年溢流坝泄洪记录,对下游河床抗冲刷防护工程实施后冲... 详细信息

以位于修河一级支流竹坪河上的某水库为对象,基于水工模型试验成果,对该水库大坝下游现状水流运动形态趋势展开分析探讨,并结合所取得的下游河床实测地形勘测资料以及水库运行期间历年溢流坝泄洪记录,对下游河床抗冲刷防护工程实施后冲刷趋势的改变及防护效果进行预测;分析指出,随着下泄流量的增大冲坑表现出持续增大趋势,而只要闸门管理措施合理应用,冲刷深度能够得到有效控制。文章对该水库大坝下游河床冲刷遏制及水库安全运行具有指导意义。

关键词：河床冲刷防护趋势水流流态

西藏DG水电站竖缝式鱼道转弯段水力特性研究

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西藏DG水电站竖缝式鱼道转弯段水力特性研究

中国大坝工程学会2023学术年会

作者：章宏生朱瑞晨吴世勇卢乾廖浚成中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司华电西藏能源有限公司大古水电分公司

西藏DG水电站采用竖缝式全鱼道过鱼,鱼道进、出口水头落差大,鱼道总长约3.3km,转弯段数目多,转弯段水流流态对鱼道过鱼保证率有至关重要的影响。基于CFD软件,采用RNG k-ε湍流模型,对转弯段设计方案和优化方案进行数值模拟分析。计算结... 详细信息

西藏DG水电站采用竖缝式全鱼道过鱼,鱼道进、出口水头落差大,鱼道总长约3.3km,转弯段数目多,转弯段水流流态对鱼道过鱼保证率有至关重要的影响。基于CFD软件,采用RNG k-ε湍流模型,对转弯段设计方案和优化方案进行数值模拟分析。计算结果表明,方案优化后,流速量值与优化前相当,满足过鱼流速需求;对比流线分布,体型优化后无贴壁流现象,流速分布更为均匀,利于鱼类上溯。研究结果可为竖缝式鱼道转弯段结构设计提供参考。

关键词： DG水电站竖缝式鱼道鱼道转弯段水流流态数值计算

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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泵闸结构流场的水力特性

排灌机械工程学报 2010年第2期28卷 149-154页

作者：黄建军郑源张盾河海大学水利水电工程学院江苏南京210098

为了提高泵闸工程工作的稳定性和高效性,采用计算流体动力学方法,以设计参数作为控制条件,运用Fluent软件对某泵闸工程进行了数值模拟计算和分析,并对闸门附近的结构进行了优化.结合河道过流特点,建立了断面有效过流面积率和过流均匀度... 详细信息

为了提高泵闸工程工作的稳定性和高效性,采用计算流体动力学方法,以设计参数作为控制条件,运用Fluent软件对某泵闸工程进行了数值模拟计算和分析,并对闸门附近的结构进行了优化.结合河道过流特点,建立了断面有效过流面积率和过流均匀度两个表示过流断面水流流态的公式,并以此作为数值模拟优化的目标函数,对泵闸结构进行了优化.通过数值模拟,分析了引、排水工况下的水流及流场分布规律,分析了实际闸门附近的水流动特性和过流情况,分析了内河侧＂S＂形转弯对工程水流的影响.通过整体水工模型试验,对改造后的消能设施进行了论证.结果表明,改造后的内外河最大流速均小于0.6~0.8 m/s,且河道的有效过流面积率和过流均匀度均大于0.75.

关键词：泵站闸门水流流态有效过流面积率过流均匀度数学模型