螺旋式孔口管道消能装置水力特性试验研究

管道消能是有压输水系统中的重要组成部分,消能装置的结构要素、水力特性及消能效率是消能装置设计和运用的主要依据。提出了5种较为适用的消能装置,并在试验研究的基础上,重点论述了螺旋式孔口消能装置的水力特性,分析了消能机理和消能效率。     

有压管道孔口消能效率分析

在分析有压管道消能问题的基础上,提出了二种典型实用的孔口消能方式：末端式消能和在线式消能。在研究孔口基本水力特性基础上,结合山西省万家寨引黄工程流量调节阀工程实际,对孔口消能效率及其与孔口流量系数、孔口过流面积和输水管道出口水头的关系进行分析研究。研究结果为类似工程设计提供了技术参考。     

侧斜向进水螺旋流消能装置的试验研究

管道消能装置是有压输水管道系统中的重要组成部分,消能效率较高的消能装置可对系统下游设施起到良好的保护作用。介绍了3种侧斜向进水的管道消能装置,研究了它们的消能效果,并对消能效率进行分析,得到这3种消能装置均能消除来流压头的50%以上,表明这3种消能装置结构基本合理,可作为管道消能装置设计的依据。     

引黄连接段分水工程消能设计

引黄连接段7^#隧洞进口以下14．23km为明漉输水，当呼延水厂因事故要求紧急停水时，该明流段约3．9万m^3水需排往别处；根据综合比较，采用了向汾河西干渠分水方案。该工程通过管道消能、孔管消能和消力池等技术措施的综合运用，在落差大、流量变幅也大的情况下，有效地解决了消能问题，保证了有压管流输水的运行条件和水流平稳进入西干渠。     

槛下分散输水系统在高水头船闸中的应用

通过优化阀门和门楣体型、设置门楣通气管、合理设计门槽尺寸、阀门间歇开启的灌、泄水方式，以控制最大流量；采用顶部突扩的廓道体型，在输水系统构筑物设计中采取水流得到充分消能的措施，解决了高水头船闸槛下分散输水系统应用中的空化、消能等水力学问题。     

管道急流输水及多种消能形式的应用效果

介绍了五台县唐家湾水库跃进二渠延伸工程中采用的管道急流输水及W型、撞击、筛网、多级孔板等消能形式的实际运行情况。管道急流输水形式特别适用于土石山区地形复杂、落差大的环境，比传统渠道输水方案节约工程量30．3％，节约投资13．6％，节水8％。W型等4种消能工，消能效果在70％-95％之间，工程量节省30％-85％以上。以上几种新发展起来的消能形式比旧式消能工有无法比拟的优越性。由于整个工程采用了新型结构，节约投资35万元。     

水平多股淹没射流理论及试验研究

针对水利水电工程中高水头、大单宽流量泄洪消能问题,提出多股多层水平淹没射流新型消能型式.对这种复杂三元混合淹没水跃进行了理论分析,推导出跃前水深和跃后水深之比和消能率计算公式.对其流动的水力特性和消能机理进行了分析和试验研究,测量了消力池内压力分布规律、水面形态、流速分布和脉动压力特性.分析了出口体型参数对流态稳定性和水力特性的影响,获得体型参数与水力要素之间的关系以及变化规律.分析了多股多层水平淹没射流消能机理,尤其是强剪切消能和小尺度漩涡消能的效率和机制.研究表明,它是一种流态稳定、适应性强、低雾化、高消能率的新型消能方式,能够减轻工程建设给环境带来的不利影响,有利于工程应用.研究成果为实际工程设计提供了科学理论依据.     

坝身竖井旋流泄洪消能的设想

简述了竖井螺旋流泄洪水流稳定,消能率高等特点,给出了这种泄洪消能方式的水力计算方法,它计及了沿程的压强变化,比较真实地反映了螺旋流的特征,控制方程和以往不同;     

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．     

溢洪道消能方案研究进展

将国内外有关溢洪道消能方案的研究成果进行了归纳和总结,着重探讨了挑流消能、底流消能和阶梯溢洪道消能,并介绍了一些新型的消能方案和模型试验成果。     

坝身竖井族流泄洪消能的设想

简述了竖井螺旋流泄洪水流稳定、消能率高等特点;给出了这种泄洪消能方式的水力计算方法,它计及了沿程的压强变化,比较真实地反映了螺旋流的特征,控制方程和以往不同;说明了竖井中螺旋流水力参数沿程变化的一般规律和非旋下跌水舌的区别．提出了坝内竖井旋流泄洪消能的新设想,对初步设想的两个方案进行了水力计算和结构计算．计算表明坝体应力并无很大异常,可以加大坝身泄量,减轻下游河床保护措施,减免雾化．     

水资源工程中消能模型的水力计算

在水资源工程中,闸室的泄流能力直接影响水流的佛氏数Fr,Fr数越小,泄流能力越大,因此在工程中应正确的计算每个消能建筑物的泄流能力。本文以水资源工程中低水头消能工具模型为基础,建立起关于水资源工程消能建筑布置的水力计算,为消能建筑物的布置提供了参考依据。     

跌扩型底流消能水力特性的数值模拟研究

多股跌扩型底流消能是一种新型消能方式,消力池内紊流特性复杂。本文对多股跌扩型底流消能工建立了三维紊流数学模型,采用非均匀结构网格技术对模型进行网格划分,利用RNGk-ε紊流模型和VOF自由表面追踪法对其进行高精度数值计算,得到了消力池内水流的水力特性:当表孔和中孔联合泄流时,消力池后段的临底流速较低,流速梯度改变较大,消力池底板及跌坎附近形成了强度和尺度各异的游离性和间歇性漩涡,紊动能消逝迅速。由此可见,此种消能工的消能效果显著,能有效解决高水头、大单宽流量消力池水力学指标过高的水力问题。     

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。     

螺旋流消能装置消能效果试验研究

针对许多行业流体动力系统中的流体流动出现突然失控，使系统受到瞬时高压冲击的问题，提出了用螺旋流消能装置对管路中出现的高压水流进行消能，以减少对泵及管路系统的损害，增加其使用寿命的方法。试验结果表明：采用螺旋流消能装置能有效地降低管路中的水压力，减少瞬间高压对系统的损害，是一种行之有效的消能方法。     

克林水电站溢流坝消能方案研究

结合"克林水电站拱坝水工整体模型试验"的研究成果,针对拱坝枢纽溢流坝消能方案的选择,进行了深入的分析论述.经研究分析,推荐工程采用了三角形分流墩加二道坝的联合消能布置型式,很好地解决了该类溢流坝的消能防冲问题,取得良好工程效果,具有推广应用的价值.     

浅谈消能减震结构

阐述了消能减震设计的适用范围,介绍了工程结构消能减震体系的基本原理和消能减震设计的基本方法,探讨了消能器的选择、数量确定、布置及其消能减震效果。     

导流隧洞改为泄洪隧洞时消能方式的选择

国内外导流洞改建泄洪洞大都采用洞外消能方式,由于导流洞出口低、水头大,流速高,不仅易造成洞内磨蚀和空蚀破坏,还易造成出口与下游水面衔接困难,为此国内外开展了内部消能工的研究。内部消能工在泄洪建筑物内部均有较高的消能率,大大降低了出口消能的负担,从而可以在出口处少做或不做二期工程就能产生较平顺的水流衔接方式,降低了水力设计的困难。     

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.     

“戽底设窄缝混合消能”在桥巩水电站低坝的应用

把收缩式消能工用在低坝戽式消力池里进行混合消能,水工模型验证结果表明,同样取得显著的消能效果,还使消力戽具有自我清理推移质的能力。