控制和减小丁坝下游回流影响的实验

流动边界出现凸出障碍物会引起边界层分离,导致回流发展、流态恶化、泥沙淤积等一系列问题。作者在50cm宽的水槽中进行了系列实验,用丁坝模拟凸出障碍物,采用"吸、喷"水方法。这样可以改变障碍物周围的水流流态,缩小其尾流回流范围,大幅度减少回流淤积,效果十分明显。根据大量实验数据得出了"吸、喷"流量大小与回流尺度减小和回流淤积减少的关系式。研究结果有重要的学术意义和很大的实用价值。     

离心泵叶轮内部清水湍流的动态大涡模拟

提出旋转坐标下的单相液体湍流的二阶双系数动态亚格子应力大涡模拟模型并加以验证。考虑亚格子应力的对称性和量纲一致性 ,在基于应变率张量和旋转率张量的不可约量及 Smagorinsky模型和亥姆霍兹定理的基础上 ,提出亚格子应力应表示为可解的应变率张量和旋转率张量的函数。在贴体坐标系下 ,利用交错网格系统和有限体积法离散湍流控制方程 ,采用 SIMPL EC方法求解方程。水泵叶轮中湍流的流速分布规律和压力分布等计算结果都与试验结果基本吻合 ,从而证明了此模型的可行性 ,以及计算方法和程序的可靠性     

三峡枢纽运行初期32年坝上游的通航条件

试验研究了三峡枢纽运行初期坝上游的通航条件.在枢纽运行32年之内,坝上游修660 m短堤的引航道即能满足通航要求.在运行20年之内泥沙淤积不会影响船闸侧向取水,20年之后则需在取水口附近适时清淤.对坝区来沙量变化、淤积过程、挟沙能力及浓度分布等参数进行了分析.研究结果表明,大包隔流堤可以在30年以后修建.     

小浪底河段浑水流动的三维数值模拟

基于湍流随机理论,针对黄河中游小浪底工程建成前的河段水沙流动特点,建立了河流的三维水沙流数学模型。在此模型中,采用各向异性湍流的Reynolds应力数值格式和自由面位置的Poisson方程,并将精细壁函数应用于边壁处理。建立了床面附近含沙量表达式,将传统的床沙级配控制方程推广到三维模型。在贴体坐标系下,用此数学模型计算了此河段的含沙量和流速沿河宽和垂线分布,计算结果与原型实测成果基本吻合,从而证明了此模型的可行性,以及计算方法和程序的可靠性。     

紊流随机理论在小浪底河段水流模拟中的应用

针对黄河中游小浪底工程建成前的河段河流流动特点,提出了河流的三维水流数学模型。基于紊流随机理论,采用了各向异性紊流的R eyno lds应力数值格式和自由面位置的压力Po isson方程,并将精细壁函数应用于边壁处理。采用贴体座标,并利用交错网格系统和有限体积法离散湍流控制方程,采用S IM PLEC方法,计算了此河段的水面线、一些河道横断面上的流速沿河宽和沿垂线分布。计算结果都与原型实测成果基本吻合,从而证明了此模型可靠性。     

三峡枢纽右电站和地下电站前淤积和流态变化趋势分析

三峡枢纽运行中后期,由于坝前的泥沙淤积将明显改变近坝区的流态,从而影响泄流建筑物的过流能力和电站的出力。本文建议将三期纵向围堰加高到１４８米高程并向上游延长４００ｍ,右电厂和地下电厂直接从围堰右侧进水,这将明显地改善坝前特别是右岸电厂及地下电厂前的流态,对保证枢纽的过流能力和增加发电量都有重要意义。一、右岸电站厂房前的淤积形态和流态清华大学的三峡库区泥沙模型试验的结果表明［１］,在三峡枢纽运行３０～４０年以后,随着库内泥沙淤积,坝上游两岸逐渐形成边滩。图１为枢纽运行第７６年时坝上游河段的淤积形态…     

封闭流道内射流冲沙效果的试验研究

通过某电厂用水系统吸水暗渠内减淤措施模型试验,对冲击射流在封闭系统内的冲沙减淤效果进行了研究,并对影响冲沙效果的主要控制参数进行了分析比较。结果表明,在一定的泥沙条件下,一定尺寸的封闭系统内,入射水流的动能对冲沙效果影响很大,淤沙的冲坑半径还与冲沙管管径,水流含沙量,泥沙沉速等因素有关。本试验所采用的模型设计方法及分析方法为解决类似工程问题提供了思路和参考     

调节水池对高水头船闸取水区域波动影响的数学模型

研究了调节水池对高水头船闸取水区域水位波动的影响，建立了单调节水池、双调节水池串联和并联等三种情况的数学模型。运用建立的模型对三峡工程船闸取水系统的取水流量进行了计算。结果表明：调节水池具有降低取水最大流量，减小引航道水位波动，同时降低船闸内的充水流量，减小水位波动的作用。因此，设置调节水池对降低引航道取水区域的水位波动和改善船闸取水系统的流态是一种有效可行的方案。     

三峡工程对葛洲坝枢纽下游近坝段水位与航道影响研究

根据实测地形和水文泥沙资料,分析了葛洲坝枢纽运用后宜昌河段的河床冲淤变化、推移质和床沙的粗化以及枯水位的变化。由数学模型计算和物理模型试验成果,预测了三峡工程施工期及初期运用阶段葛洲坝枢纽近坝段水位下降及对通航的影响。     

小浪底河段浑水流动的三维数值模拟

基于湍流随机理论,针对黄河中游小浪底工程建成前的河段水沙流动特点,建立了河流的三维水沙流数学模型。在此模型中,采用了各向异性湍流的Reynolds应力数值格式和自由面位置的Poisson方程,并将精细壁函数应用于边壁处理。建立了床面附近含沙量表达式,将传统的床沙级配控制方程推广到三维模型。在贴体坐标系下,用此数学模型计算了此河段的含沙量和流速沿河宽和垂线分布,计算结果与原型实测成果基本吻合,从而证明了此模型的可行性,以及计算方法和程序的可靠性。