竖井孔口式泄洪洞恒定及非恒定泄流特性探讨

结合某工程泄洪洞进口体型的选型设计,通过水力学模型试验,对三种型式的竖井孔口式进口的水力特性及非恒定泄流特性进行了观测与比较。结果表明,不同型式的竖井孔口式进口,在孔口尺寸相同的情况下,虽然恒定泄流特性相似,但其他水力特性,如流态、压力等,却有较大差异。非恒定泄流时,库水位变化主要与洪水入库过程和库容容积特征有关,泄量过程则与孔口尺寸和库水位过程有关。     

明渠恒定非均匀流渠道流量实时监测方法研究与探讨

阐述了明渠恒定均匀流与非均匀流的特点及流量计算的水力学原理,分析了目前明渠流量监测存在的诸多问题.将明渠恒定非均匀流渠道水位变化的基本微分方程,改写为可方便计算的差分方程.提出了利用现代技术手段先实时监测出明渠恒定非均匀流测流渠段的二个水位值,再自动利用计算机借助差分方程同步计算出测流渠段的瞬时流量和累积水量.经实际应用证明该方法自动化实时性强、设备费用低、测流精度高.     

基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型

针对高流速天然气管道内常规检测设备无法使用的问题,提出了开泄流孔主动调控设备运行速度的方法,建立了基于泄流孔调速的模型,并推导出泄流公式。但公式中泄流孔局部阻力因数的取值较困难,导致应用不便。根据检测设备泄流孔的特点和流体力学孔口出流方面的理论,建立了基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型,推导出薄壁孔口出流公式,在介质输送满足雷诺数不低于105的条件下,且泄流孔尺寸较小时,泄流孔局部阻力因数为0.06。根据新建泄流模型对固定泄流面积的检测器和速度控制清管器的运行速度进行了预测,其计算结果与现场运行情况一致,新建泄流模型参数较少、结构简单,方便工程现场计算。     

基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型北大核心

针对高流速天然气管道内常规检测设备无法使用的问题,提出了开泄流孔主动调控设备运行速度的方法,建立了基于泄流孔调速的模型,并推导出泄流公式。但公式中泄流孔局部阻力因数的取值较困难,导致应用不便。根据检测设备泄流孔的特点和流体力学孔口出流方面的理论,建立了基于薄壁孔口出流的管道检测设备泄流模型,推导出薄壁孔口出流公式,在介质输送满足雷诺数不低于105的条件下,且泄流孔尺寸较小时,泄流孔局部阻力因数为0.06。根据新建泄流模型对固定泄流面积的检测器和速度控制清管器的运行速度进行了预测,其计算结果与现场运行情况一致,新建泄流模型参数较少、结构简单,方便工程现场计算。     

无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型

本文建立了一无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型。渠道断面可以是规则的或不规则的；横向水工建筑物可以是水闸、堰，侧向水工建筑物可以是水闸、堰、水泵站，且可任意组合。该模型可用作渠道系统的设计，运行管理，自动化中水力计算的工具。     

无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型

本文建立了一无分叉灌溉渠道系统非恒定流计算机模拟模型。渠道断面可以是规则的或不规则的；横向水工建筑物可以是水闸、堰，侧向水工建筑物可以是水闸、堰、水泵站，且可任意组合．该模型可用作渠道系统的设计，运行管理，自动化中水力计算的工具。     

渠道下游常水深运行非恒定流数值模拟研究

为了研究闸门调控下的梯形渠段非恒定流过渡过程,在下游常水深运行条件下,采用矩形网格特征线法,对渠段上游来水量变化和渠段上游闸门在不同线性调节方式下引起的非恒定流过渡过程进行了数值模拟,研究了渠段上游来水量变化时下游流量、上游水深变化过程,探讨了渠段上游闸门在不同线性调节方式下上、下游流量和上游水深的变化过程。结果表明,当上游来水量变化时,下游流量和上游水深经历一段时间都趋于稳定,且流量变幅越大,趋于稳定的时间也越长。闸门按线性函数式调节开度后,闸门过流流量、上游水深基本按线性规律变化,而后基本维持稳定不变。     

水力自控翻转闸门过流特性

水力自控翻转闸门的过流特性是设计待解决的重要问题。本文通过大量模型试验研究,对这一问题在理论上作了论述与分析,建立了泄流有关计算公式及水力参数的经验关系。     

唐家山堰塞坝散粒堆积体开槽泄流的冲刷过程分析

【目的】为避免溃堤形成洪峰危害下游,对唐家山堰塞湖进行开槽泄流,并预测泄流槽的冲刷演变和下泄洪峰流量及出现时间,以便提出一种分析方法,对今后震后堰塞湖抢险工程起到指导作用。【方法】依据唐家山堰塞坝的土性条件、开槽断面,以及不同粒径散粒体的冲刷运动特性,确定堰塞坝不同粒径松散体的冲刷起动流速和冲刷速度。基于堰塞湖区产流和库水位曲线,应用宽顶堰流基本理论,综合考虑土性材料冲刷性能与堰流之间的相互关系,进行了开槽泄流、水流计算、冲刷下切、库水位确定的迭代计算分析。【结果】合理确定了唐家山堰塞坝不同土层随着泄流变化的冲刷速率和泄流槽断面的变化;计算得到2008-06-10 T 12:00下泄最大洪峰流量为6 601 m3/s,与实际洪峰流量基本一致。【结论】提出了一种预测堰塞体开槽泄流下切冲刷分析及洪峰形成时间和确定最大洪峰流量的简化方法。     

闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究(一)——闸门开启过程中的闸下冲刷

灌区水闸的闸下普遍存在着冲刷现象,以往对闸下冲刷的研究,无论采用原型观测或模型试验的方法,通常是在恒定流的水力条件下进行研究的。消能防冲设计时采用的公式,大多数也是由恒定流而得出的。实际上在闸门开启过程中,过闸水流为非恒定流,闸门开启的时段内闸下产生的冲坑深度,占一次放水过程产生冲坑深度的一半。因此在灌区水闸的消能防冲设计中应考虑非恒定流的水力条件     

明渠非恒定急变流断波要素的计算

在数学推导的基础上 ,建立了工程实际中最为常见的棱柱体梯形断面明渠非恒定急变流断波要素的水力计算公式 ,并将其简化为关于波高的高次代数方程 ,采用二分法求其数值解。对文中提出的公式和数值解法进行了验证。结果表明 ,给出的求解公式及计算方法是正确的 ,且稳定收敛、迅速准确     

大伙房水库除险加固工程第一非常溢洪道形式选择

大伙房水库是抚顺、沈阳等市的防洪屏障和主要水源地，第一非常溢洪道是大伙房水库除险加固工程设计的重点，本研究根据堰址的自然条件及工程地质条件诸因素，对陡槽式溢洪道和直泄式溢洪道两种形式及其分别采用挑流和底流消能方式时，进行了水力特性和经济比较，最终把陡槽式溢洪道方案作为推荐方案。     

九甸峡水利枢纽导流隧洞洞身开挖及支护工程施工

九甸峡水利枢纽导流洞位于左岸。导流隧洞的设计断面形式为城门洞型,衬砌后净断面11m×13m,顶拱圆心角α=150°。隧洞全长680．21m,其中进口段长41m,进水口的结构型式竖井式布置;出口消能段全长20m,消能型式采用扩散式挑流消能（在隧洞外）,进口高程2095m,出口高程2090m。隧洞开挖及支护断面根据地质条件共设三种形式,Ⅳ类围岩区开挖标准为13m×16m,     

闸门开启过程中非恒定流与闸下消能防冲的研究（1）：闸门开启过 …

灌区水闸的闸下普遍存在着冲刷现象,以往对闸下的冲刷的研究,无论采用原型观测或模型试验的方法,通常是在恒定流的水力条件下进行研究的。消能防冲设计时采用的颈项在多数也是由恒定流而得出的。实际上在闸门开启过程中,过闸水流为非恒定流,闸门开启的时段内闸下产生的冲坑深度,占一次放水过程产生冲坑深度的一半。     

控制段迷宫堰技术在浏阳市金山水库除险加固溢洪道改造中的应用

针对金山水库溢洪道泄流现状及存在的安全问题,提出进口迷宫堰改造加固设计方案。文章介绍了直线型迷宫堰的水力特点,以及结构设计,以及具体应用情况,可供其他类似工程参考。     

速度控制清管器泄流孔流场仿真

为了研究速度控制清管器泄流孔结构及尺寸对清管器运行时泄流孔处流场特性的影响,以端板型速度控制清管器为例,利用Fluent流体分析软件建立了4种等面积的速度控制清管器泄流孔模型,并对模型泄流孔处的流场特性进行了仿真分析,结果表明:在等泄流孔面积下,不同结构的泄流孔处气体流速基本一致,但气体流经泄流孔后最大湍流动能值相差较大。通过建模证明:将有限数量小面积泄流孔等效为一个大面积泄流孔预测泄流孔处气体流速的方法是可行的。与圆形、三角形泄流孔结构相比,泄流孔为正方形结构时,其泄流能力较好,气体流经泄流孔后的湍流动能也最小。利用仿真结果设计了速度控制清管器用泄流孔结构,工业应用表明:该模型能够很好地预测速度控制清管器的运行速度,且相对误差最大不超过5.3%。研究结果可为端板型速度控制清管器泄流孔的设计提供理论依据。     

渠系非恒定流数值模似方法的应用

渠系非恒定流的数学处理目前尚无精确的解法。本文用数值方法对灌区渠系的水流运动要素进行了计算并与实测资料进行对比,认为直接差分方法和特征线方法可供渠系优化调控时使用。     

大伙房水库除险加固工程第一非常溢洪道形式选择

大伙房水库是抚顺、沈阳等市的防洪屏障和主要水源地,第一非常溢洪道是大伙房水库除险加固工程设计的重点,本研究根据堰址的自然条件及工程地质条件诸因素,对陡槽式溢洪道和直泄式溢洪道两种形式及其分别采用挑流和底流消能方式时,进行了水力特性和经济比较,最终把陡槽式溢洪道方案作为推荐方案.     

溢洪道明渠进口泄流能力实用计算

水库工程设计中溢洪道的水力计算相当重要。我国尤其是山地、丘陵地区现有的各种中小型水库中,溢洪道进口形式多样,其中不乏明渠进口溢洪道。结合山地丘陵地区工程设计经验并参照《溢洪道设计规范》提出利用能量守恒原理计算明渠进口泄流能力计算方法,并在工程实践中得到检验,是合乎规范规定的,是科学合理的。     

薄壁堰泄流能力的数值模型计算及模拟自由水面的评价

【目的】研究数值模拟技术对矩形薄壁量水堰自由水面和泄流量的模拟能力。【方法】应用基于CFD的流体分析软件FLUENT,采用带自由表面的k-ε气液两相紊流数学模型,并使用自定义UDF函数处理入口条件,对整个流场进行数值模拟计算,得到了整个流场的流态分布图、泄流量、自由水面和压力分布等水力参数。【结果】将模拟得到的自由水面和泄流量与实测值进行对比,二者吻合良好,说明所选数值模型能够准确模拟矩形薄壁量水堰的流场特性。【结论】本研究采用的数值模拟技术,能成功模拟矩形薄壁量水堰的自由水面和泄流能力,可以为量水堰的水力设计提供参考依据。