水电站引水渠道上的涡管排沙工程

涡管排沙主要处理渠系推移质问题，但也可处理悬移质中的有害粒径泥沙。通过试验取得涡管分流比、截沙率和挟沙能力三方面的计算公式。对设计水电站引水渠道涡管排沙工程的程序提出了建议并给出设计实例。     

山区供水泵站前池清污排沙设计方案探讨

针对山区河流汛期泥沙、树枝、杂草等漂浮物量多的特点，严重影响了供水泵站正常运行、设备安全以及运行效率，文章对山区供水泵站前池技术改造提出有益的思路和解决办法，供山区径流引水式电站压力前池工程参考。     

水电站引水渠上涡管排沙式沉沙池试验研究

通过对涡管排沙式沉沙池的试验研究，证明这种沉沙池具有较好的沉沙及排沙作用，可应用于排除水电站引水渠道中的悬移质泥沙。试验表明，该沉沙池对悬移质中粗粒径部分排除率较高，对细粒径部分排除率较低。     

螺旋流输沙相似律探讨

本文从分析螺旋流流态入手，考虑泥沙的运动状态相似，讨论了螺旋流中均匀泥沙在有效重力和绕流阻力作用下成为悬移质的相似律，以及泥沙的起动相似和悬移相似的同一性问题；分析了螺旋流输沙过程中沿程阻力损失。它为螺旋流输沙的试验研究提供了可靠的理论依据。     

对底拦栅式渠首排沙问题探讨

渠首是水利枢纽的一个重要组成部分，其作用是引水及防沙。我区的河流多属山溪性河流，其特点是河床纵坡较陡，洪水历时短，流速大，并携有大量粗砾及漂浮物；在枯水期流量小含沙量较小。在这样的河流兴建底栏栅渠首取水是一种较好的防沙形式。这方面在许多地方都积累了许多有益的实践经验。下面就本人设计并已建成的两座底拦栅式渠首运行情况及存在问题提出一点自已的看法。     

螺旋流中扰动的传播

讨论螺旋流的扰动传播，其流为强迫涡形式。结果显示，可能存在超临界与亚临界二种扰，上对于轴向主流来说，它们分别有顺流或逆流的传播方向。     

三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式

对三分螺旋折流板换热器和对比方案弓形折流板换热器的传热和压降性能进行实验测试,其中,三分螺旋折流板换热器包括倾斜角分别为10,°15,°20°的扇形折流板,倾斜角为15°的椭圆折流板和倾斜角为20°的扇形搭接折流板5种方案.实验结果表明,20°倾斜角扇形折流板方案的壳侧换热系数最高且压降较低;折流板轴向搭接方案并不合理;当量螺旋角对换热器的性能起决定作用.根据实验数据拟合出含有倾斜角修正因子的三分螺旋折流板换热器壳侧换热系数的关联式,所计算的10,°15°和20°扇形折流板方案的数值与实验值相比误差大多小于±10%.     

旋梯式螺旋折流板换热器优化结构的数值模拟

针对现有螺旋折流板换热器在相邻两块折流板的直边对接处形成三角区漏流而降低换热器换热性能的问题,提出了一种旋梯式螺旋折流板换热器,即旋梯式折面折流板由一块大平板经过两次弯折后形成,其中两平面与管束轴线垂直,另一平面与两平面的夹角(折弯角)相同。对旋梯式螺旋折流板换热器的结构进行了计算流体力学模拟优化,结果表明:利用折面板结构及直边重叠特点,消除了三角区漏流,改善了壳程流场,使得换热器壳程流体流动更接近于螺旋流,换热得以强化;折弯度为0.3、切割百分数为90%、折弯角为37°时,旋梯式螺旋折流板换热器综合性能最优,换热器热性能因子提高了28.4%~30.7%,平均增加了29.9%。该结果可为螺旋折流板换热器的节能优化提供参考。     

螺旋折流板换热器折流板的数控加工

螺旋折流板管壳式换热器比传统的弓形折流板换热器具有更高的换热效率,但是螺旋折流板结构实现起来十分困难,阻碍了其在工程上的应用.螺旋折流板在壳程内倾斜布置,与换热管交叉成一定角度,上面的孔为斜孔,采用传统的机械加工方法难以实现.针对2管程换热器,将一个周期的折流板分为4块,对折流板上管孔的排布方式进行研究分析,找出规律,建立了数学模型,用EIA代码编制了数控加工程序.在MITSUBISHI操作系统的数控钻铣床上,采用特殊的刀具,将折流板点焊为一摞,装夹在旋转工作台上,使之与刀具成一个固定角度,实现了阶梯式螺旋折流板上孔的加工,解决了制造的难题,提高了生产效率和钻孔精度,为螺旋折流板管壳式换热器的推广应用提供了可能.     

螺旋折流板换热器折流板的数控加工

螺旋折流板管壳式换热器比传统的弓形折流板换热器具有更高的换热效率,但是螺旋折流板结构实现起来十分困难,阻碍了其在工程上的应用。螺旋折流板在壳程内倾斜布置,与换热管交叉成一定角度,上面的孔为斜孔,采用传统的机械加工方法难以实现。针对2管程换热器,将一个周期的折流板分为4块,对折流板上管孔的排布方式进行研究分析,找出规律,建立了数学模型,用EIA代码编制了数控加工程序。在MITSUBISHI操作系统的数控钻铣床上,采用特殊的刀具,将折流板点焊为一摞,装夹在旋转工作台上,使之与刀具成一个固定角度,实现了阶梯式螺旋折流板上孔的加工,解决了制造的难题,提高了生产效率和钻孔精度,为螺旋折流板管壳式换热器的推广应用提供了可能。     

大化水电站二期导流工程导流明渠泥沙运动与冲淤

大化水电站二期导流工程截流前，导流明渠基本堵塞，靠人力及机械清淤无法按时实现截流。经过分析研究，采用主河槽预抛方案提高上游水位，使导流明渠水流速由１．０ｍ／ｓ逐渐增大到３．２５ｍ／ｓ，在１７天内冲走２５．２万ｍ３淤积泥砂，实现了按计划截流。     

螺旋流冲沙与输沙

水土流失与泥沙淤积是一个普通性的问题,水库泥沙严重淤积的原因是上游无永久有效的水保措施而自身又无完善的冲沙与输沙的设施,压力缝隙螺旋流具有流速高,水层薄,切力大,流程长,以及有利的压力分面等特点,可被应用于中冲刷淤积泥沙,在２ｍ水头下,其浓度可达４００～９００ｋｇ／ｍ＾３水平管螺流可应用“抬托”泥沙,使推移质容易地转变悬移质,从而可大幅度低流速,减小能被;为高浓度,低能耗,远距离输送泥沙提供一种新     

河口地区沉积物的溯河搬运

在长江、南流江、钱塘江河口地区的现场观测表明,涨潮流是使沉积物溯河搬运的主要动力,而有孔虫和铁皂石则分别代表溯河搬运的“轻”、重矿物。这种海相微体化石和海相自生矿物不仅见于河口地区,而且出现在全新世沉积层中。沉积物溯河搬运的研究进一步说明了长江三角洲地区海进河床充填层序的形成和解释了全新世太湖地区的某些海侵沉积问题。     

分汊河道平面二维水流数学模型的研制及应用

采用有限元方法建立起一种适合于分汉河道模拟的平面二维水流数学模型，并以南京八卦洲汉道段为例，进行了水面线、断面流速分布和分流比的验证计算，验证结果与实际符合较好，从而证明了模型的可靠性。     

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。     

挟沙水流的流速分布公式

在前人研究成果的基础上,得出卡门常数取与垂线位置和含沙量相关的变量时,掺混长度Prandtl假定与试验及实测资料较为相符。进一步对比对数律与指数律的流速梯度,得出卡门常数新的表达式。将卡门常数新的表达式代入Prandtl假定,根据Prandtl掺混长度理论得到新的流速分布公式。该公式较现有指数律和对数律解决了表面流速梯度不为零的问题。经室内水槽试验结果及河道实测资料验证,该公式可以真实地描述挟沙水流的流速分布变化规律,且在高含沙水流中仍有较好的精度。     

明渠水流挟沙能力的进一步研究

本文根据修正维利堪诺夫重力理论,利用拜格诺建立悬移质输沙率公式的基本概念,导出了明渠水流挟沙能力公式,并用野外和室内实测资料确定了公式中悬浮效率系数K的值。通过用黄河土城子河段的实测资料验证,结果表明计算值与实测值有较好的一致性。     

一种低渗层气井保护型洗井液体系

对于埋藏较深(2 500 m)的特低孔、超低渗砂岩气藏,在钻完井过程中,通常使用2%Na Cl溶液进行洗井施工;并没有考虑与储层流体的配伍性,以及气井对洗井液的密度要求,致使在实际作业中常有井喷、井涌的事故发生;加之该类洗井液的过度滤失会造成储层的水锁伤害。经过对多种活性剂的筛选评价,以及根据在已有油田的应用效果,得到一种新型防水锁处理剂,在此基础上,添加加重剂(KCl与HCOONa复配),研制适用于井深大于2 500 m的特低孔、超低渗砂岩气藏的洗井液体系,使其密度在1.00~1.60 g/cm~3的范围可调。得到配方为:0.5%SATRO+0.05%烷基磺酸钠+10%甲醇+0.02%FX-02+加重剂(KCl与HCOONa复配)。该体系不仅具有新型防水锁剂的各项优质性能;而且达到了低渗层气井对密度的要求,能减缓储层岩心自吸作用,具有良好的防水锁效果,表面张力较小,储层岩心渗透率恢复率大于95%。运用该体系对吉林王府区块的5口气井(CS1-1、CS-1、CS-5、CS-6、CS-7)进行了现场洗井施工,确定该井区内使用的洗井液密度为1.05 g/cm~3,洗井后5口气井产气量普遍升高,且实际产量均高于投产预测值,具有显著的保护储层和增产的效果。