低佛氏数消力池三维紊流数值模拟

文章结合某低水头泄水闸设计实际资料,提出了一种新型悬栅消力池,建立了用于研究泄水闸消力池三维紊流的网格模型,利用标准k-ε紊流模型,并采用VOF自由表面追踪法及通过数值模拟,对悬栅消能工和传统SAF型消能效果、流态分布等方面进行对比研究,在此基础上进一步分析了悬栅消力池内流场流态、紊动能分布等水力特性,揭示出悬栅消能工能够应用于底流消力池,并提高低弗氏数水跃消能效率、改善出池流速分布的机理,为今后采用数学模型设计和优化此类工程提供了较好的参考依据。     

低水头泄水建筑物消能防冲研究

某低水头泄水建筑物采用宽尾墩与消力池联合消能工,并在护坦上增设两排消力墩,利用三元流的水力特性增强了消能效果,且在常遇洪水工况下护坦齿坎淘深与河床中部冲深分别减小了58％和34％．研究结果表明,采用适当的辅助消能工能有效地解决低水头泄水建筑物的消能防冲问题．     

低坎分流墩消能工削波机理及其体型设计

为了低坎分流墩消能工的推广应用,以低佛氏数(Fr)水流的表面波浪作为研究对象,在揭示低坎分流墩消能工的削波机理基础上,提出了该消能工的体型设计方法,并将其应用在金鸡滩水利枢纽进行物理模拟验证。研究结果表明,利用经验公式设计出的低坎分流墩消能工,消除了低Fr水流水舌摆动的根源,改善了下游水流流态,下游水流表面波浪较小,削波效果显著。研究成果丰富了低坎分流墩消能工技术,为低坎分流墩消能工技术在实际工程中推广应用提供了理论依据。     

水工隧洞内消能工及悬栅消力池应用概述

通过对工程上常用的消能工、隧洞内消能工及悬栅消力池的应用研究,得出在隧洞进口处合理设置洞内消能工,可有效改善隧洞结构的受力状况及消能效果,同时降低工程造价,清楚的了解隧洞内的水流流态及流场是设计洞内消能工结构的依据与关键等重要结论。     

宽尾墩消能工的研究进展

宽尾墩是一种广泛应用的收缩式消能工,不同工程需要不同体型的宽尾墩消能工.墩型的选择直接影响水流流态、坝面、宽尾墩的墩体压力,以及消能效果等.该文对宽尾墩消能工的种类,以及各种宽尾墩消能工的消能效果进行介绍.     

大江水库溢洪道消能工优化研究

用水工整体模型试验方法重点研究了广西荔浦县大江水库溢洪道消力池的池长、尾槛高度,池内消能工的作用,以及下游垭口不同开挖程度对泄洪和消能的影响,优化了消能工的型式、尺寸及布置。     

新型宽尾墩和阶梯式溢流坝面一体化消能工数值模拟

将宽尾墩、阶梯溢流坝和消力池联合起来形成一体化的水工消能设施,充分利用了宽尾墩和阶梯溢流坝的优点,单宽流量比纯阶梯溢流坝可增大数倍.采用k-ε双方程紊流模型对这种一体化消能工进行了三维数值模拟,描述了在索风营水电站应用的X型宽尾墩,给出了模拟得到的大曲率水气交界面、宽尾墩墩体压力、消力池压力及流速分布,并与模型实验结果进行了对比,吻合良好.研究结果表明,X型宽尾墩、阶梯式溢流坝面和消力池一体化设施的消能作用是良好的.     

闸坝泄流调度研究

通过对闸门开启顺序和泄流调度运行方式问题的研究,以金溪枢纽整体模型试验为依据,对闸坝调度运行程序进行了探讨。实验以闸门安全开启和连续开启2种方式进行,通过实验认为,2种闸门开启调度程序,均是在考虑消力池为平底护坦时拟定的,当坝下消能工布置为嘉陵江型综合消力池(J.L.R.S.B)时,枢纽的消能效果会更好,综合利用调度程序并结合坝下辅助消能工的布置来较好地解决闸坝泄流消能的问题。     

T型墩的应用及消能效果

通过总结多项工程T型墩消力池的研究成果和原型观测,对T型墩的水力特性,特别是池内流态及尾水适应条件进行了分析,与平底消力池的池长、池深及消能率进行了对比,并通过原型观测进行了验证,结果表明:T型墩消力池结构紧凑,消能效率高,消能效果良好以及尾水波动小、经济效益好,是一种适合于中、低水头的较理想的消能形式。     

低水头消能防冲实验研究

针对低水头，低佛氏数的特点结合工程实际进行大量模型实验，研究了低水头堰流和闸孔出流的消能方式，获得较大的经济效益。