底部设置隔壁式岔管的调压室水力特性三维数值分析

为了研究底部设置隔壁式岔管的调压室复杂水力特性,通过构建底部设置隔壁式岔管的调压室结构的三维数值计算模型,分析了典型流态下调压室的水流流态特性、分流/合流流态下局部水头损失系数与分流比的关系、正常运行工况下水流流经调压室底部的水头损失系数和水头损失特性,并推导得到了水流全部流进/流出调压室的水头损失系数和流量系数转换公...     

抽水蓄能电站同发同抽等流量运行岔管水力特性

为研究抽水蓄能电站不同机组间同发同抽运行时的岔管水力特性,基于某抽水蓄能电站岔管的体型及设计参数,采用水动力模型对抽水蓄能电站同一水力单元内同发同抽等流量运行时的岔管段水力特性进行数值模拟研究。结果表明:研究范围内,同发同抽运行时岔管段水流会发生回流及低压区,最大的水头损失系数为0.5;与常规的运行工况相比,同一水力单元中进行同发同抽等流量运行时岔管内的水流流态会发生恶化、水头损失增大的现象,但从水力学的角度没有产生非常不良的流态。     

矩形调压室连接型式的研究

针对３台机组合用１条有压尾水隧洞的矩形阻抗式尾水调压室底部流道的体型进行了优化试验研究。研究了３种典型的底部流道体型的水头损失,以及机组负荷变化情况下不同的底部流道体型的水头损失与分流比的关系。结果表明,尾水调压室阻抗隔板下设曲线形分岔方案的流态较好,与常规无分岔的方案相比,减少水头损失的５０％,可显著提高发电效益。     

两机共用的尾水调压室水力特性试验研究

针对两台机组共用的尾水调压室进行了水力特性试验，研究了尾水调节室流量经、阻抗孔口水中水流方向及孔口开关形状对尾水调压室水头损失系数的影响，试验结果表明，阻抗式不调压室的水头损失系数并不是现有文献所描述的那种仅与孔口形状充方向有关的常数，而一个与流量比有关的变量，文中给出了不同阻抗也口的高压室水头损失系数关于流量经的最小二乘拟合公式。     

岔管流动的数值模拟

应用k-ε模型和控制体积法建立了三维紊流数学模型,根据工程需要对某抽水蓄能电站的引水岔管和尾水岔管的不同体型进行了流态、流速、压力分布的数值模拟研究,在原方案计算结果的基础上提出了修改方案并进行了对比计算,给出了不同工况的水流流态、流速分布和压力分布以及相应的水头损失系数.计算结果表明,修改方案流态有明显改善,水头损失系数明显减小.     

侧式进/出水口水流运动三维数值模拟

采用Realizable κ-ε双方程紊流模型对侧式进/出水口水流运动进行数值模拟，研究了体型对进／出水口水头损失和孔口附近流态的影响，指出了扩散段水平扩散角和整流段长度对水头损失和孔口流态的决定作用．最后给出进流工况自由水面随库水位变化情况．计算结果和试验结果基本吻合．     

异常低水头下水泵水轮机压力脉动特性分析

为了研究水泵水轮机在异常低水头下内部流动的压力脉动特性,以某抽水蓄能电站模型水泵水轮机为研究对象,基于大涡模拟方法,对模型机组进行全流道非定常数值计算.结合试验数据,分析异常低水头下流道内不同位置处压力脉动特征和流态特征,讨论流量变化对机组压力脉动特性的影响.结果表明:异常低水头下,压力脉动主要由"导叶-转轮-尾水管"之间的两级动静干涉以及肘管段结构弯曲引起水流撞击等因素共同引起;流量变化对导叶后转轮前压力脉动的频率和幅值影响不大,仅在小流量区有所区别;尾水管内压力脉动的低频值和幅值受流量变化的影响较大,而高频值则在各种流量状况下均未出现.与正常运行工况相比,水泵水轮机在异常低水头工况下的压力脉动特性明显增强,对机组的稳定性和安全性造成了十分不利的影响.     

泵站蜗形进水池进水流态数值分析

进水池设计要求是为水泵提供较好的进水流态,进水池内流态的好坏主要取决于进水池结构本身及其进水条件．应用计算流体动力学方法对无偏流及偏流进水工况下蜗形进水池内的三维流态进行了数值模拟,并与矩形进水池的流态进行对比分析,模拟结果表明蜗形进水池无论在无偏流工况还是在偏流工况下都有着较好的进水流态,对偏流影响不敏感,其水力性能优于矩形进水池．     

在偏流进水工况下矩形进水池三维紊流数值模拟

进水池设计要求是为水泵提供较好的进水流态,进水池内流态的好坏主要取决于进水池结构本身及其进水条件.通过计算流体动力学方法针对偏流进水工况下开敞式矩形进水池内的三维流态进行数值模拟,并与无偏流进水工况下的流态对比分析,研究表明开敞式矩形进水池在无偏流工况下有着较好的进水流态,但是在偏流进水工况下流态恶化．     

紧水滩电站尾水管渗漏原因分析及处理

尾水管漏水不仅影响机组运行时尾水管内的水流的流态,同时渗漏水更大大增加了厂房排水的压力。本文结合水电厂多年检修、维护的经验,全面分析了引起水轮发电机组尾水管漏水的原因,并提出了对应的处理方案。     

三峡工程建筑物设计关键技术问题研究与实践

针对三峡水利枢纽拦河大坝泄洪流量大、孔口多、泄洪消能结构复杂,岸坡厂房坝段基岩长大缓倾角结构面因坝后厂房深挖临空危及坝基稳定,坝体混凝土耐久性要求高且温控防裂困难;茅坪溪防护土石坝沥青混凝土心墙设计施工尚缺乏实践经验;电站运行水头高、变幅大,引水压力管道及进水口选型和蜗壳埋设方式技术复杂,地下电站采用变顶高尾水洞替代常规的尾水调压室;双线五级船闸运行水头高、输水水力条件复杂,且在山体深挖岩槽中修建,全衬砌船闸结构、高水头输水系统和大型人字闸门及启闭机设计难度大等关键技术问题,文章重点介绍了各建筑物设计研究解决问题的途径、采用的优选方案及技术措施和通过实践检验的创新成果。     

水电站尾水管水击与尾水调压室涌波联合计算

糯扎渡水电站的最大工作水头为215m，安装了9台机组；其尾水系统采用3台机共用一个调压室和一条尾水隧洞的布置方式，无工程设计经验借鉴，应进行水击和调压室涌浪的研究．为此，采用特征线法．以尾水支洞与调压室连接处的压力为纽带，对该水电站尾水管水击和调压室涌浪进行了联合求解，模拟了典型工况尾水管的水击时间过程和调压室涌浪时间过程，得出了尾水管的最大水击压力和其发生的位置，以及调压室的最低涌浪水位数值计算结果与试验结果基本吻合．尾水位在最低和正常水位之间变动，突甩负荷时，尾水系统不会产生真空：调压室最低涌浪水位高于设计所要求的最低涌浪水位，说明该尾水系统的设计是合理的．     

无压尾水洞引风喷淋串联空气处理系统特性研究

为突破尾水洞长度对无压尾水洞引风技术应用的限制,拓展其应用范围,提出采用低温尾水对无压尾水洞引风进行喷淋的串联空气处理系统,建立了顺流与逆流式喷淋系统的数学模型并得出模型的解析解,分析了引风量、喷水系数、喷水压力及喷淋装置位置对串联系统运行特性的影响.研究结果表明,在无压尾水洞引风喷淋串联系统中,采用无压尾水洞优先处理模式及增加喷水系数有利于提高串联系统的空气热湿处理效果,而引风量及喷水压力对串联系统的运行特性影响较小.     

基于高分辨率层序地层的储层流动单元研究

基于岩心分析、测井及生产资料,针对马岭油田下侏罗统延9油层组辫状河储层纵横向相变快、非均质性强的特征,通过确定层序格架内储层及渗流屏障空间分布,优选参数将储层划分为E、G、M、P共4类流动单元,结合测井交会分析、岩相相序解剖及沉积过程分析结果,对层序格架内流动单元空间分布的控制因素进行研究。结果表明:超短期旋回中,储层颗粒的分选、粒度中值及杂基含量制约着延9储层的岩石物理性质与渗流能力,使不同类型岩石相中沉积组构的差异特征控制着该级次流动单元的空间分布;短期基准面旋回中的各类沉积微相内不同岩相的垂向组合影响着该级次流动单元的垂向差异分布;沉积微相的平面分布与短期旋回内流动单元区带有良好的对应关系,心滩、辫状河道沉积为E、G类优质流动单元分布优势区;中期基准面旋回通过控制相序和相组合的变化,使不同基准面位置处同类沉积微相呈现不同的砂体叠置样式及规模,进而影响着各类流动单元相对比例的层间差异。     

新安江水电站尾水河道清淤试验与研究

通过对新安江水电站下游尾水河道清淤模型试验的研究,提出电站下游尾水位抬高的原因,并为降低尾水位,增加发电水头提供了电站尾水渠及下游河道经济合理的清淤方案.     

组件式螺旋管换热器壳侧流场计算

为优化换热器组件间流量分配、提高换热器整体换热效率和组件寿命、为组件的排布设计提供理论依据,该文采用计算流体力学的方法,在一定的简化和假设基础上,针对一种典型的换热设备进行了整体流场分析以及单个换热器组件内的壳侧流场分析,给出了组件间流量分配规律和单个组件内的壳侧流场分布结果。计算结果表明:组件间流量分配主要受组件自身流动阻力的影响,并行排列的换热器组件能有效展平流量分配;单个组件内壳侧流场受螺旋管层位置结构的影响,呈现出较为复杂的分布。     

大型斜轴伸泵站近零扬程流场仿真

为了分析零扬程工况水泵的内部流态、流动损失、非定常特性以及在此工况下机组运行的可行性,利用计算流体动力学技术对太浦河泵站原型机组近零扬程工况进行了定常和非定常流动特性仿真计算。通过实测验证,近零扬程工况下机组运行是稳定的。仿真计算结果与实验结果基本一致,说明所采用的定常、非定常流场理论的计算方法和水压力脉动理论的分析方法是正确的。详细分析大型泵站在近零扬程工况下的运行情况有助于更全面地把握大型泵站的运行性能及稳定运行区域。     

基于CFD的尾水冷却器布置方案优化

为解决水电站二次循环技术供水冷却器传统布置方案存在的依赖工程经验、检修困难和降低水轮机效率等问题,通过对尾水渠三维流动定常数值模拟,提出了一种基于计算流体力学(CFD)的尾水冷却器布置优化方法。通过对模拟结果中尾水管上方平台拟安装冷却器区域内流场的流线、流速、湍动能等多个物理量的空间分布特性进行分析,选定来流速度较大的位置安装冷却器,建立了考虑实际冷却器几何模型的复杂尾水渠三维流动域模型进行数值模拟校核,以验证该布置方案的合理性。模拟及校核结果表明,此方案不仅满足冷却器的散热要求,同时便于检修和能避免对机组运行产生影响。     

分流式调压室分流比计算方法

以佛子岭抽水蓄能电站的尾水调压室为例,通过二维水流数学模型计算和水工模型试验得到尾水系统河道典型断面以及调压室的水位流量关系;利用图解迭代方法,对分流式调压室的分流比进行了计算,得出了调压室分流比与佛子岭水库坝前水位的关系,并分析了总流量及坝前水位对分流比的影响;指出了发电和抽水工况调压室分流比的差异.该方法对于用单一方法难以完成的工程水力学问题,具有很好的应用价值.