隧洞取水泵站侧向进水池流态计算与分析

为评估泵站进水池现有设计及进流条件下的流态及对泵站运行工况的适应性,需对其进行流动计算。其中湍流模型采用标准k-ε黏性模型,因上部有气液交界面,对自由液面的描述采用VOF模型。计算采用非定常方法,采用PISO算法进行计算。结果表明:进水池有主流区(坎外)和坎内流动区,主流区流速较快,给坎内的泵池补水,泵池内液面较平缓。其研究方法和成果可以为相关泵站进水池设计提供参考。     

旋流网式组合型过滤器过滤性能研究

过滤装置的优化组合是提高过滤器过滤性能和适用范围的主要手段。为考察旋流网式过滤器的组合过滤性能,将旋流过滤器与网式过滤器串联连接展开试验,采用清水处理和0.14、0.19、0.24 g/L 3种不同含沙率浑水处理,对其进行过滤性能对比分析,结果表明:旋流网式过滤器组合后具有良好的适应性,当流量为100~180 m3/h时,局部水头损失曲线表现为明显的双拐点。当流量相同时,过滤性能受进水口含沙率影响显著,随着含沙率的增加,稳定运行时间缩减趋势加剧,含沙率0.24 g/L与含沙率0.19 g/L相比,稳定运行周期缩减约40%。可为过滤装置优化组合及大型过滤站水头损失和过滤性能变化规律相关研究提供一定的技术支持。     

塑料介质过滤器的水力性能及泥沙处理特性研究

针对井水等高含沙水质的特点,重点研究轻型塑料介质过滤器在处理不同含沙水流时的水头损失和过滤效果。结果表明,原水含沙率相同时,过滤器局部水头损失与过滤流量平方成正比,而原水含沙率对过滤器局部水头损失也有微弱的正相关影响;当过滤器发生堵塞时,水头损失会随时间快速上升,其堵塞周期与原水含沙率和流量呈负相关关系;过滤流量和原水的含沙率是影响过滤器泥沙去除率的两个重要因素,泥沙去除率随流量增大初期明显下降,但逐步趋于稳定,而随着原水含沙率的增加,泥沙去除率呈现减少趋势。     

差压隔膜式加药装置

通过在密闭式加药罐中设置柔性防水薄膜,设计了一种与现有产品工作原理不同的差压隔膜式加药装置,新装置利用输水管道中设置的减压阀产生压差,作用在密闭式加药罐上完成加药.加药罐中柔性薄膜起分隔水和药剂的作用,保持加药罐中药剂浓度不变.研究分析了输水管道压力、流量与加药流量之间的关系,发现装置加药流量与管道压力无关而与管道中流量成正比,加药装置具有加药流量自我调节功能,能够适应输水管流量变化,保证加药均匀度.加药装置性能试验表明,该装置的管道水头损失小于0.5 m,同一流量下不同时刻加药浓度偏差小于4%,不同流量下加药浓度偏差小于2%,通过调节减压阀的设置,可以调整加药比例,适应不同用户需求.该装置不会大幅度降低管道压力且加药浓度稳定,可广泛应用于设施农业喷灌、滴灌系统中的加药、施肥.     

转速对水泵水轮机压水调相运行水环流动的影响

为了研究水泵水轮机在调相工况下转速对水环流动的影响,应用ANSYS CFX软件对某中比转数水泵水轮机在调相工况下的水环流动特性进行全流道非定常数值计算,分析水泵水轮机在不同转速下(n=600,800,1 000,1 050 r/min)水环的压力脉动特性和流动特性.研究结果表明:无叶区水环的厚度与转速密切相关,转速越大,水环内自由液面的平均半径越大,水环厚度越薄;不同转速下无叶区内的压力脉动频率组成成分相同,主频均为由动静干涉作用引起的7f_n,且随着转速的增大主频的幅值增大,水环的流动速度增大;在相同转速下,无叶区周向压力脉动强度变化不明显,但在无叶区径向,越靠近转轮处压力脉动越小;转轮出口处有明显的气液分界面,整个转轮流道内充满气体,这表明水环对气体密封的效果良好.研究结果可为水泵水轮机调相工况运行提供一定参考.     

基于有限元的农用铣刨机升降装置结构分析及优化

以某型农用铣刨机升降装置为研究对象,采用UG软件对升降装置进行参数化三维建模,并与ANSYS Workbench软件实现数据共享与交换,利用ANSYS Workbench软件对升降装置进行静态和模态分析,了解其动静态特性,根据计算结果在AWE环境下对升降装置进行了多目标优化设计。该优化有效减轻了升降装置的质量,提高了动静态性能。     

多边界条件下空化气泡演变特性的试验研究

为了揭示空泡在复杂边界条件作用下的动态演变机制,以电容器在水中放电产生的气泡为研究对象,通过对气泡的溃灭时间、迁移距离和水柱高度等动态特性参数进行定量分析,得到了边界效应对气泡发展的影响规律.结果表明,气泡在射流阶段、射流击穿气泡和回弹3个阶段气泡形态变化剧烈;多边界条件下,竖直刚性边界影响气泡内部射流的偏转角度;水平刚性边界影响气泡膨胀和溃灭过程的发展形态,气泡与水平刚性边界的距离大于、小于气泡半径时,产生2种不同的回弹形态;距自由液面越远,气泡内部射流越宽,自由液面对液面上方水柱高度的影响大于刚性边界.通过气泡和多边界相互作用的研究有利于揭示在复杂环境下空泡动态演化机制,可为复杂环境下气泡动态特性的预测分析提供相应支撑.     

离心风机涡旋结构及失稳流动特性分析

为了了解离心风机转子区域的失稳流动特性,基于SST k-ω湍流模型,探究了风机进流面非均匀流动特性与转子区域失稳流动的匹配关系,并基于涡动力学探究了转子失稳流道的涡旋尺度与结构.研究结果表明,在设计风量下,离心风机转子区域呈现明显的非均匀流动特性,可由气流速度、流动品质划分为稳流区和失稳区.同时,风机进流面流动特性与转子区域内流特性保持较好一致性,压力、速度、进流冲角皆呈现非均匀分布.进流面高速气流仅仅冲刷转子稳流区流道,而进流面低速流体在流经转子轴端后经由离心力的作用流至各个流道.通过使用进流冲角、环量、切向速度等方法,确定了额定工况下转子区域涡旋尺度、堵塞程度最为剧烈的流道,并通过湍动能及涡核分布成功捕捉堵塞流道的涡旋结构.     

浑水膜孔灌单向交汇入渗特性试验研究

为了了解含沙率对浑水膜孔灌单向交汇入渗特性影响情况,对比分析了不同含沙率的浑水膜孔灌单向交汇入渗数据,在此基础上通过模型分析了浑水膜孔灌单向交汇入渗参数、湿润锋运移参数与含沙率的关系;提出了不同含沙率的浑水膜孔灌单向交汇入渗单位膜孔面积累积入渗量模型、自由面和交汇面湿润锋运移模型;揭示出不同含沙率的浑水膜孔灌单向交汇入渗与同一条件下清水的减渗特性及其影响规律.由所得结果发现,浑水含沙率与单位膜孔面积累积入渗量之间存在负相关关系,而入渗系数与含沙率也存在同样的关系,入渗指数与含沙率的相关性为正相关;交汇时间随含沙率逐渐增大而逐渐增加;在同一入渗时间内,随浑水含沙率增大,自由面和交汇面的垂直和水平湿润锋运移距离都不断减小;各种含沙率条件下的浑水膜孔灌单向交汇入渗与相同条件下的清水对比,减渗结果存在明显的差异,在含沙率增大的过程中,减渗率也逐渐增大.     

蓄电池的使用和保养

正1蓄电池电液液面的检查电池在使用或充电过程中,部分水分被分解蒸发使液面低落,极板露于空气中从而导致容量降低,极板硫化,因此必须经常检查电液面的高度,一般规定液面高度应超出护板10~15 mm,当发现电液缺少时,若因蒸发而造成的液面降低,应加注蒸馏水至规定高度,因电液外溢而下降时,应添加适当浓度的电液。2蓄电池的使用2.1安装蓄电池时必须弄清"搭铁"极性。2.2非特殊情况下不应进行强放电,起动电动机每     

浑水水力分离清水装置内水沙两相弱旋流场数值模拟

采用RNG（重整化群）两方程紊流模型和简化的多相流Mixture（混合）模型,对浑水水力分离清水装置内水沙两相三维弱旋流场进行了数值模拟。根据计算结果,详细比较和分析了加沙前后装置内径向、轴向以及切向速度分布特征,及其对“装置”内泥沙运动和水沙分离效率的影响。从水沙两相流场特性出发,初步探讨了“装置”有效分离水沙并获得清水的机理,为设计优化装置结构提供理论基础。     

基于SolidWorks的一种新式水沙分离器样机的探讨

水沙分离器是农业灌溉中一种核心设备,将含沙水转化成较为纯净的灌溉可用水。在对目前已有的自清洗式水沙分离器深入了解的基础上,对内部结构和外观进行了改进与变动。在三维建模软件Solid Works环境下设计一种新式自清洗水沙分离器,二级滤网过滤,内部装置为水力旋喷管,上部设排污口,下部设出水口。对该新式水沙分离器的工作情况进行探讨,计算求出水沙分离器自清洗过程中进水流量与旋喷管自转角速度的数值关系。     

田山一级泵站技术改造浅析

田山电灌工程是黄河下游山东境内最大的电力引黄提灌工程。文章介绍了田山泵站前池跃前底部消能、跃后上方消波和轴流泵清水润滑新装置,以及提高泵站电力功率因数综合性水泵汽蚀防护和技术改造措施,经济效益显著。对泵站建设和技术改造具有一定的实用价值。     

自清洗网式过滤器水力性能试验

通过清水试验和浑水试验对自清洗网式过滤器的水力性能进行了试验研究．清水试验主要研究过滤器的局部水头损失随不同进口流量(0～230 m3／h)的变化情况．浑水试验分别对过滤器的过滤状态和排污状态进行研究:过滤状态主要研究在最大进水流量(230 m3／h)下改变不同进水含沙量时的局部水头损失变化,以及在保持相同进水含沙量(019 g／L)下改变不同进水流量时的局部水头损失变化;排污状态重点研究在不同预设压差值下最佳排污时间的变化规律．试验结果表明:对于清水过滤,进水口流量值在0～140 m3／h变化时,对应的过滤器初始局部水头损失变化缓慢;当流量在140～230 m3／h时,局部水头损失增加较快,并拟合出水头损失经验公式．对于浑水过滤,改变不同进水含沙量值,局部水头损失均在6～7 m出现拐点,之后迅速增大,确定其预设排污压差值为007 MPa;排污过程中,当排污时间达到20 s时,排污管出水含沙量趋于稳定,排污效果较好,确定其最佳排污时间段为20～30 s．     

水力自动溢流堰在自动调控渠系中的应用

分析了渠系自动化的发展现状，介绍了水力自动溢流堰及其恒定水位的工作原理，并根据该装置良好的恒定水位性能，研究其在渠系自动化流量调控的应用条件和实现方法，其中对在取水口处应用和渠道中的联合运用两种方法作了进一步探讨。在渠道自动化上游控制中，能有条件地取代常用的水力自动闸门，可以实现真正恒定水位的目的，使得渠系自动调控方法简便，精度高。     

多级复合网式过滤器水力性能试验研究

多级复合网式过滤器是将不同目数的滤网(50、80、120目)集成在同一壳体以增加其过滤效果的微灌用过滤器。【目的】研究该过滤器性能。【方法】开展清水试验,考察过滤器清洁压降变化;开展浑水试验,以流量和含沙量为因素,其中,流量设置18、22、26m³/h,含沙量设置0.07、0.10、0.13g/L,考察水头损失、流量、浊度等指标变化规律。【结果】清水试验时,过滤器清洁压降曲线符合幂函数关系,拟合系数0.9999;浑水试验时,流量起初较稳定,约18~30min后出现拐点而急剧下降;相对应的,过滤器水头损失则起初稳定,出现拐点后急剧增大,流量和含沙量越大,流量和水头损失变化的拐点出现越早,过滤周期越短,过滤器发生堵塞的时间越短,但发生堵塞后,浊度出现降低趋势,预示过滤效果更好。【结论】新研发的多级复合网式过滤器(壳体内径370 mm,高720mm)水力性能变化规律与单一网式过滤器类似,而且过滤周期较长,过滤精度较高,适用于微灌系统。     

渗渠取水量变化过程初步分析

渗渠反滤层是由不同透水性、厚度不等的多层含水层组成，是典型的层状含水层。渗透水流在透水性突变的界面上，由于水流的连续性，引发界面上水流产生折射，使得各层含水层渗透水流在水平方向上的分流量存在差异，含水层平均水力梯度发生变化，渗透水流量随之发生变化。结合试验，运用水流折射定律，阐述了渗渠从闸阀开启之初到取水稳定的取水量变化过程以及产生这一过程的原因，当渗渠滤水管截取的渗流量等于表层滤层的渗透流量时，渗渠取水量便趋于稳定。     

不同含沙率浑水膜孔灌三维Green-Ampt入渗模型

通过室内浑水膜孔灌入渗试验,基于三维Green-Ampt模型建立相关的物理模型,研究浑水含沙率对浑水膜孔灌自由入渗的影响.将浑水泥沙对水分入渗的影响概化为水土界面沉降层的减渗作用,以清水膜孔灌为基础,得到不同含沙率下水土界面沉积层减渗作用随时间的变化规律.研究结果表明,沉淀层减渗作用随着浑水含沙率的增大而增大,含沙率越高,减渗作用越明显,同一含沙率浑水减渗作用与时间具有较好的幂函数关系,该减渗作用力最大值出现在土壤水分入渗初期,前30 min减渗作用力明显较大,30 min后减渗作用力变化趋势逐渐减小,100 min后基本趋于稳定状态.该研究为后续浑水膜孔灌自由入渗研究奠定了基础,而且在灌溉理论发展和实际应用方面具有重要的科学价值.     

提高飞来峡水利枢纽发电效益的调

飞来峡水利枢纽运行以来，始终表现出水量利用率低、发电效益低的状况，汛期尤甚。分析认为，洪峰流量4000～5200 m3/s的场次洪水过程，水库调度可使机组不停机，减少机组停机时间；优化机组运行环境，提高发电水头，减少水头损失和洪尾提前回蓄等措施，都能有效提高枢纽水量利用率，明显提高发电效益。措施在实施中不会给防洪调度带来不良影响，对今后水库调度有较好的指导作用和实践意义。     

泥沙级配对浑水灌溉下土壤水分增长过程的影响分析

通过在测坑中开展灌溉条件下2种含沙量4种泥沙级配组合下的浑水灌溉入渗试验,发现泥沙级配对土壤水分增长过程的影响显著:泥沙级配越细,相同灌溉入渗历时的累积入渗量和土壤含水量的增加量越小,与清水灌溉试验结果的差异性越大。同一含沙量浑水灌溉,泥沙级配越细,不同深度土壤含水量始变历时和增长拐点历时更长;同一泥沙级配浑水灌溉,含沙量越大,不同深度土壤含水量始变历时和增长拐点历时更长。相同入渗历时,浑水灌溉下的累积入渗量和土壤含水量变化量均较清水灌溉的小,土壤水分增长较清水缓慢;由于浑水中泥沙的阻渗和减渗作用,同一含沙量条件下,泥沙级配越细,灌水后相同入渗历时的土壤含水量变化量和累积入渗量越小;同一泥沙级配浑水,含沙量越大,灌水后相同入渗历时的土壤含水量变化量和累积入渗量越小。