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．     

低水头条件下常用底流消力池的对比研究

低水头消能工常常存在水流佛氏数小、消能效率低等问题,为此常在底流消力池中添加辅助消能工以求达到良好的消能效果.国内外常用的低佛氏底流消力池有USBR-Ⅳ型、ISI型、SAF型和T型等4种型式.文章采用k-ε方程紊流模型并结合VOF追踪自由水面法,通过数值模拟对上述池型各自的消能效果、流态分布、工程造价等方面进行对比研究...     

向家草坝节制闸消能防冲与闸门调度形式研究

向家草坝节制闸具有低水头、大流量的特点。通过对向家草坝节制闸进行整体水工模型试验,优化闸门调度方式,防止了不利的水流条件对下游消力池的冲刷破环,降低了对下游消能的难度。     

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。     

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。     

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。     

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。     

消力池消能效果影响因素的研究

通过VOF(volume of fluid)方法,模拟了水闸泄水时消力池内的流场情况。通过慈溪龙山排涝出海闸工程实例对模型精确性进行校核,在此基础上对消能效果的因素进行了研究。结果表明增加消力坎角度、消力坎高度和泄水水头高度可以增大消能率;结论可为低水头泄水工程的设计提供依据与参考。     

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。     

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.     

高拱坝表深孔碰撞泄洪消能水力特性

高拱坝坝身宣泄洪水产生高速水流,水流下泄时会对水垫塘底板产生极大的冲击压力.为保证下游冲刷安全,在有足够的深水垫消刹能量的同时,还需通过水舌在空中消耗部分能量.通过表深孔同轴碰撞的泄洪消能布置方式,研究不同表深孔流量比工况下水流特性及底板动水压强等水力特性.结果表明,表深孔上下水舌在空中碰撞、掺气,削弱射流的集中强度,...     

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。     

U形渠道水跃的试验研究

从理论上推导了Ｕ形渠道的水跃方程。通过模型试验研究了Ｕ形渠道水跃的水流流态和流速分布,测量了跃前、跃后水深和水跃长度,提出了共轭水深、水跃长度和水跃消能率的计算公式。研究表明,Ｕ形渠道的水跃有良好的消能效果,其消能作用优于矩形渠道和梯形渠道,接近于三角形渠道。     

滴流床中液相传质系数的研究

通过对滴流床中不同填料在Ｏ２－Ｎ２－Ｈ２Ｏ系统中传质实验的研究,得出了液相传质系数与能量耗散的关联式,同时对喷淋密度对全塔压降的影响作了初步探讨,找出了连续气相滴流与脉冲流状态的临界点。     

螺旋流输移匀粒的能耗

为寻求高浓度低能坡的输移固粒方式,对强制螺旋管流的清水与挟沙两种情况进行了理论分析计算与实验研究,得到了具有普遍意义与实用价值的结果,给螺旋管流输移固粒的研究奠定了可靠的基础。     

台阶式溢洪道的消能问题

阐述了台阶式溢洪道的水流流况分类，叙述了在一定斜坡角度情况下的试验研究结论，并分析了台阶段各流况的试验资料下及游消力池水跃消能的试验资料，结果表明，台阶式溢洪道的总消能率可达95％左右，其中中台阶段消能率占85％以上，下游水跃消能只占总能量的10％左右，说明台阶式溢洪道具有很好的消能效果。     

超典型井流水力特性研究及其在低坝消能中的应用

井流消能是一种结构简单、造价低廉、且消能效果甚优的新型消能方式。在井流流态中，超典型井流又因其消能效果最好而在低坝消能中具有很大的推广应用价值。本文通过试验研究，探明了超典型井流的流态特性及其演变规律，得出了可供设计应用的计算方法和计算公式。本成果已在三十余座低坝工程中得到应用，并取得良好的工程效益。     

旋转水流消能及其空化特性

研究了高水头（Ｈ〉２００ｍ）泄水建筑物隧洞内部消能的一种新型消能工,将竖井与隧洞切向连接,在隧洞内形式螺旋形的旋转水流,这种水流结构可消散水流中大部分能量,使流向下游的水流剩余能量较小,减轻下游的消能负担和减少下游冲刷。这种消能工的最基本的水流形态环流,在其固体边壁存在着较大的离心力,其中心为大气压,整个水流不会出现负压,流速迅速降低,空化特性较好,不会产生空化与空蚀。还分析了旋转水流的消能机理、