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浅水垫消力池的大涡模拟研究

四川大学学报（工程科学版） 2014年第5期46卷 28-34页

作者：刘达廖华胜李连侠黄本胜蒋胜银广东省水利水电科学研究院广州510610 广东省水动力学应用研究重点实验室广州510610 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 成都市市政工程设计研究院四川成都610065

为了探讨大涡模拟方法是否适用几何体型及水力特性均为复杂的浅水垫消力池水流的模拟,采用大涡模拟方法对浅水垫消力池进行数值模拟计算,得到消力池内的流态、流速、时均压力及脉动压力等水力参数,与物理模型试验得到的数值基本一致,说... 详细信息

为了探讨大涡模拟方法是否适用几何体型及水力特性均为复杂的浅水垫消力池水流的模拟,采用大涡模拟方法对浅水垫消力池进行数值模拟计算,得到消力池内的流态、流速、时均压力及脉动压力等水力参数,与物理模型试验得到的数值基本一致,说明大涡模拟方法能较好地模拟具有复杂流动的浅水垫消力池的各种水力特性,该方法可以提供雷诺时均模型不能得到的脉动压力信息,可以采用该模拟方法深入研究该型消力池的水力特性及消能机理。

关键词：浅水垫消力池大涡模拟流态时均压力脉动压力

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浅水垫消力池水力特性试验

四川大学学报（工程科学版） 2009年第2期41卷 35-41页

作者：苏沛兰廖华胜李天翔李郴娟四川大学水力学与山区河流开发与保护国家重点实验室四川成都610065 四川省清源工程咨询公司四川成都610072

为解决常规消力池临底流速大,流态不稳等问题,以云南省楚雄州青山嘴水库工程为例,通过水工模型试验,提出浅水垫消力池的体型;揭示了浅水垫消力池的水流流态、流速分布、水面线形态和压力分布等水力特性,并与常规消力池与下挖式消力池进... 详细信息

为解决常规消力池临底流速大,流态不稳等问题,以云南省楚雄州青山嘴水库工程为例,通过水工模型试验,提出浅水垫消力池的体型;揭示了浅水垫消力池的水流流态、流速分布、水面线形态和压力分布等水力特性,并与常规消力池与下挖式消力池进行了对比。结果表明浅水垫消力池有利于降低消力池临底流速,浅水垫的存在改变了消力池内的水流流态,改善了池内水力学特性,消能效果显著。

关键词：浅水垫消力池水力特性消能

双浅水垫消力池水力特性的数值模拟与试验研究

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水利学报 2012年第5期43卷 623-630页

作者：刘达李连侠黄本胜廖华胜四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 广东省水利水电科学研究院广东广州510610 广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510610

结合大渡河泸定水电站右岸2#泄洪洞出口消力池体型优化试验,在一般浅水垫消力池体型的基础上,提出了一种双浅水垫消力池的新体型。为了深入探究该型消力池的消能机理及其水力特性,采用三维RNGk-ε紊流模型对双浅水垫消力池进行了数值模... 详细信息

结合大渡河泸定水电站右岸2#泄洪洞出口消力池体型优化试验,在一般浅水垫消力池体型的基础上,提出了一种双浅水垫消力池的新体型。为了深入探究该型消力池的消能机理及其水力特性,采用三维RNGk-ε紊流模型对双浅水垫消力池进行了数值模拟计算研究,并与传统的底流消力池及单浅水垫消力池(跌坎式)的数值计算结果进行了对比分析。结果表明,双浅水垫消力池更能充分发挥浅水垫的"垫层"作用,能有效地降低消力池临底流速,水跃流态更好且稳定,消能效果较佳;同时,消力池底板动水压力分布也更加均匀,对消力池稳定性和安全有利。

关键词：浅水垫消力池 RNGk-ε紊流模型数值模拟消能

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小挑角跌坎加浅水垫消力池水力特性试验

河海大学学报（自然科学版） 2012年第3期40卷 300-306页

作者：万继伟牛争鸣李鲁乔明秋杨喜军安宇天西安理工大学水利水电学院陕西西安710048 北京国电水利电力工程有限公司北京100024

为了解决大单宽、低弗劳德数、上下游水位变幅大、运行方式多变的闸坝工程中存在着消力池适应性差、运行方式不灵活的难题,以汉江旬阳水电站工程为例,通过多种消力池消能方案的水力特性对比试验,提出了小挑角跌坎加浅水垫消力池方案.该... 详细信息

为了解决大单宽、低弗劳德数、上下游水位变幅大、运行方式多变的闸坝工程中存在着消力池适应性差、运行方式不灵活的难题,以汉江旬阳水电站工程为例,通过多种消力池消能方案的水力特性对比试验,提出了小挑角跌坎加浅水垫消力池方案.该方案出闸水流经小挑角跌坎调整扩散后,各工况均能在消力池内形成淹没水跃,出池水流平稳、无跌落,与下游衔接自然,消能效果较好,闸门开启运行组合及开启方式灵活.

关键词：闸坝工程小挑角跌坎浅水垫消力池水力特性试验旬阳水电站

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进口形式对浅水垫消力池水跃特性的影响

水力发电学报 2015年第5期34卷 57-65页

作者：李连侠廖华胜刘德伟刘达漆力健沈焕荣易文敏四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 广东省水利水电科学研究院广州510610 四川农业大学水利与建筑工程系四川雅安625014

针对泸定水电站3#消力池出口边界不对称的特点,通过单体局部模型试验对三种不同进口衔接形式的浅水垫消力池内的水跃形态进行了对比分析。研究结果表明,消力池进口形式对水垫深度影响较大,直接决定了水跃是否能够形成及其稳定性。多级... 详细信息

针对泸定水电站3#消力池出口边界不对称的特点,通过单体局部模型试验对三种不同进口衔接形式的浅水垫消力池内的水跃形态进行了对比分析。研究结果表明,消力池进口形式对水垫深度影响较大,直接决定了水跃是否能够形成及其稳定性。多级台阶进口最适用于入池主流能够充分靠近底部又能保证一定水垫深度情况,在水流入池角度较小时主流远离池底水垫厚度过大时,则容易形成面流流态;圆弧进口可以将入池水流导向池底,但进口扩散段在出口不对称性和尾坎的顶冲反射作用影响下,导致水垫厚度不均匀,从而产生不稳定斜向水跃,同时影响边墙的稳定性;采用一定长度的等宽圆弧进口则可使得池内水跃流态稳定,消能效果良好。因此,浅水垫消力池要充分发挥其优势,在实际应用时需重视进口形式的设计,以形成合适的浅水垫。

关键词：水力学浅水垫消力池泄洪消能水跃进口形式

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浅水垫消力池水力特性研究

浅水垫消力池水力特性研究

作者：李天翔四川大学

学位级别：硕士

本文首先对水跃消能的应用和发展进行了回顾,针对常规消力池临底流速大、跃后水深高和消能率低等不足,提出了浅水垫消力池――常规消力池+浅水垫的消能概念。采用理论分析、模型实验和数值模拟的方法对浅水垫消力池水力特性进行了较为... 详细信息

本文首先对水跃消能的应用和发展进行了回顾,针对常规消力池临底流速大、跃后水深高和消能率低等不足,提出了浅水垫消力池――常规消力池+浅水垫的消能概念。采用理论分析、模型实验和数值模拟的方法对浅水垫消力池水力特性进行了较为系统地研究,主要内容和研究成果如下: 1、运用动量方程,通过理论推导,得到了可考虑水流入池角度的浅水垫消力池跃后水深公式,并计算不同的相对浅水垫深度(S)下跃后水深随跃前佛氏数(Fr)变化的规律。从理论上揭示了浅水垫深度对流态的影响较大,浅水垫消力池跃后水深比相同来流Fr下的常规消力池的小,且随着浅水垫深度增加而减小。 2、通过比较本文推导的浅水垫消力池跃后水深公式和Katakam推导(β=1)突跌消力池的共轭水深公式,证明了Katakam推导的(β=1)共轭水深公式及常规水跃公式为本论文推导的理论公式的特例;同时指出了Katakam公式推导中忽略浅水垫下游台阶的作用力是不合适的,并通过数值模拟得到了进一步的证实。 3、对浅水垫消力池进行了27组次的模型实验研究,并对其典型工况进行了数值模拟,分析模型实验和数值模拟的流态特性后发现,相同来流及下游水位条件下,浅水垫消力池均能在消力池内形成稳定的水跃,而常规消力池只能形成远驱水跃,即相同来流及下游水位条件下其流态有明显差别。 4、分析27组次浅水垫消力池模型实验与数值模拟的压力特性,揭示了浅水垫消力池底板上压力分布与水垫塘底板压力分布相似,浅水垫消力池前部存在一压力冲击区,冲击区的时均压力随着入流角度的增大而增大,最大时均压

关键词：水跃浅水垫消力池水垫深度 RNG k-ε紊流模型消能

不同入流角度对浅水垫消力池水力特性的影响研究

同方学位论文库评论

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水力发电 2016年第4期42卷 49-52页

作者：刘达李连侠廖华胜黄本胜蒋胜银广东省水利水电科学研究院广东广州510610 广东省水动力学应用研究重点实验室广东广州510610 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 成都市市政工程设计研究院成都四川610065

在模型试验对比验证的基础上,采用大涡模拟方法,研究了不同入流角度对浅水垫消力池水力特性的影响。结果表明,水流流速在浅水垫消力池内衰减迅速,且池内最大流速衰减速度随入流角度增加而增大;来流角度越大,形成的淹没水跃跃首位置就越... 详细信息

在模型试验对比验证的基础上,采用大涡模拟方法,研究了不同入流角度对浅水垫消力池水力特性的影响。结果表明,水流流速在浅水垫消力池内衰减迅速,且池内最大流速衰减速度随入流角度增加而增大;来流角度越大,形成的淹没水跃跃首位置就越靠前,跃后最高水深也越大,最高水深出现的位置也越靠后;随着角度增大,入流水股对浅水垫末端直立壁面的冲击趋于明显,消力池底板脉动压力基本呈正态分布;消能率随入流角度增加而增加,但超过一定角度,增幅逐渐减小。

关键词：浅水垫消力池入流角度大涡模拟流场压力消能率

二级斜坡进口式浅水垫消力池模型试验及数值研究

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二级斜坡进口式浅水垫消力池模型试验及数值研究

突扩型进口浅水垫消力池底板附加挑流结构水力特性研究

第二十九届全国水动力学研讨会

作者：魏晶晶李连侠张法星廖华胜李秋林唐玉川易文敏吴文涛四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室密歇根州立大学大唐迪庆香格里拉电力开发有限公司

针对某工程的下游消能防冲布置受限的特殊问题,提出了一种二级斜坡进口式浅水垫消力池,该款消力池基于传统的浅水垫消力池,进口采用两级斜坡,两级斜坡中间设有平台段。通过物理模型试验与三维RNG k-ε紊流数值模拟相结合的方式,对这种... 详细信息

针对某工程的下游消能防冲布置受限的特殊问题,提出了一种二级斜坡进口式浅水垫消力池,该款消力池基于传统的浅水垫消力池,进口采用两级斜坡,两级斜坡中间设有平台段。通过物理模型试验与三维RNG k-ε紊流数值模拟相结合的方式,对这种新型的消力池池内水流流态、水面线、流速及压力分布等进行了对比分析。试验值与数值模拟计算结果吻合良好,结果表明,二级斜坡进口式消力池能有效降低消力池临底流速,水跃形态稳定,消能效果良好,可用于解决类似工程的下游消能防冲问题。

关键词：水跃浅水垫消力池消能二级斜坡进口

来源： cnki会议评论

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突扩型进口浅水垫消力池底板附加挑流结构水力特性研究