灯泡贯流式机组调速器的特殊控制

灯泡贯流式机组与轴流转桨式机组在运用工况上有众多的不同，其要求的水位控制、涌浪控制、非协联工况的泄流控制等功能对于轴流转桨式机组不涉及的。针对这些特点从水轮机调速器的角度对适应于灯泡贯流式机组的特殊运行工况控制策略进行研究。     

涌浪机对翘嘴红鲌精养塘溶氧调控效果研究

为探究涌浪机增氧效果,进行了不同天气下(晴天、夜间、阴雨天)涌浪机(0.75 kW)与叶轮式增氧机(3.0 kW)对精养塘溶氧与水质调控对比试验.测试显示:晴天,相对于起始时溶氧,涌浪机塘上下水层最大升幅分别为6.4 mg/L、7.1 mg/L,较叶轮式增氧机塘(5.9 mg/L、6.5 mg/L)和对照塘(5.3 mg/L、4.0 mg/L)高,涌浪机增氧能力较佳；夜间,涌浪机塘上下层溶氧在3.0 mg/L、1.6 mg/L左右,低于叶轮式增氧机(3.8 mg/L、2.6 mg/L),增氧效果欠佳；阴雨天,3个塘口上层溶氧最大升幅分别为:涌浪机1.7 mg/L,叶轮式增氧机2.6 mg/L,对照塘1.0 mg/L,涌浪机增氧次于叶轮式增氧机.pH值分析表明,长期使用涌浪机,pH值更接近于鱼类最适范围(7.0 ～8.5),可改善水质.因此,涌浪机应与其他增氧机械配合使用,将会取得更好的增氧效果.     

组合工况下的调压室最高涌浪计算

具有调压室的长引水发电系统运行工况复杂,组合工况下调压室涌浪幅值往往大于常规工况。从调压室基本微分方程出发,利用非线性振动渐进法理论,结合已有甩负荷涌浪计算的显式公式,推导了阻抗式调压室在先增后甩组合工况下最高涌浪的计算显式公式。该公式不仅具有较高精度,而且形式简单,便于工程应用。     

冰滑坡涌浪下冰碛坝溃决机理试验研究

[目的] 对冰滑坡涌浪导致的冰碛坝溃决过程与溃决机理进行试验研究,为冰川区重大工程建设和冰湖冰碛坝溃决灾害防治提供科技支撑。[方法] 开展不同滑块体积、滑动角度、滑动距离、坝体物质组成和坝体几何形态的水槽模型试验。基于试验现象、试验数据与理论推导,对涌浪过程、坝体物质起动和坝体溃决临界条件进行分析。[结果] ①冰滑坡涌浪随时间和距离不断衰减,其随时间衰减显著。②将涌浪作用下的溃决过程分为坡面侵蚀、陡坎侵蚀、侧向侵蚀和衰退4个阶段,其中侧向侵蚀阶段的溃决流量最大,流速最快,侵蚀能力最强。③从颗粒起动机理的角度给出了颗粒起动流速,与沙莫夫公式进行对比分析,对比结果较为吻合。④基于能量守恒原理得到了冰湖溃决事件发生的临界条件,通过西藏自治区林芝市波密县米堆沟光谢错冰湖溃决事件进行验证,验证结果良好。[结论] 冰湖库容越大、坝前水深越深、涌浪高度越高,坝体越易发生溃决;冰碛坝堆积物中细颗粒含量越高,坝体颗粒间黏附力越强,坝体越稳定;冰碛坝坝宽及下游坡脚越大,坝体越稳定,溃决所需时间越长。     

移动式太阳能增氧机的增氧性能评价

为改善池塘养殖环境,设计了一种移动式太阳能增氧机,由光伏供电装置和水面行走装置搭载涌浪机而成,能在水面沿钢丝绳移动并利用涌浪机的波浪增氧和水层交换作用,大范围扰动水体并为池塘增氧。该研究的目的是通过机械增氧效率检测、提水能力测定和池塘增氧能力测定3个试验,评估太阳能增氧机的机械增氧性能、水层交换性能和实际应用效果,以期全面了解移动增氧机增氧能力。结果表明,该移动式太阳能增氧机最大机械增氧能力为1.24 kg/h,动力效率2.59 kg/(k W·h);最大提水能力1 254.4 m3/h,提水动力效率2 613.3 m3/(k W·h);并在晴好天气白天(09:00—19:00),在对照组底层溶氧为3.1~3.8 mg/L时,大幅度提升池塘底层溶氧水平,最高时达7.8 mg/L,维持池塘上下溶氧均匀度72%~84%,极大改善了底层溶氧环境。数据表明移动式太阳能增氧机具有良好的机械增氧和水层交换性能,因而能有效改善池塘底层溶氧环境,提高上下水体溶氧均匀度。该研究结果可为太阳能增氧机的进一步推广应用提供数据支撑。     

养殖机械的水层交换效果及对池塘浮游植物的影响研究

研究了在开启3种养殖机械(叶轮式增氧机、涌浪机和耕水机)后的不同时间,对池塘水体溶解氧(DO)和温度的空间分布的影响;根据水层交换特点和养殖需要,对各种养殖机械的配置使用进行优化,提出合理的应用模式;同时研究优化后的养殖机械应用技术对池塘浮游植物的影响。结果表明:池塘采用"叶轮式增氧机+涌浪机"的配置技术,既兼顾了养殖生产(夜间)应急增氧的需求,又能在白天达到良好的水层交换效果,同时能够改善传统养殖池塘以蓝藻门为优势群落的现状,使硅藻门成为优势群落。     

温室池塘高密度循环水养殖系统构建

为探索一种经济可行的工厂化循环水养殖模式,设计了一种将温室大棚养殖与水质净化设备以及增氧设备涌浪机等合理搭配的简易工厂化循环水养殖系统,以加州鲈鱼为养殖对象,分析了养殖期间系统水质指标、鱼类生长状况以及系统经济前景。结果表明,经过4个月的养殖,该系统鱼类养殖密度由初始2.12 kg/m3增加到5.86 kg/m3,成活率达到95.1%。水质监测结果表明,养殖期间氨氮、亚硝氮和溶解氧平均浓度分别为(0.66±0.35)mg/L、(0.19±0.089)mg/L和(6.64±0.25)mg/L;水温维持在27.34~28.00℃,pH为6.73~7.34。经济分析表明:每667 m2池塘养殖利润可达17.42万元/年,投资回报期为2.75年,具有较高的经济价值,若选取价格更高的海水鱼类,市场前景更广。该研究表明,温室池塘循环水养殖系统是一种经济可行、高效、节能减排的养殖模式。     

进排气阀压力涌浪的防护特性研究

对长管道系统停泵产生的压力涌浪提出了装设进排气阀的防护措施，建立了进排气阀的特征线方程，并对特征线方程的求解进行了讨论，将这种防护措施用于某供水泵站，从计算结果来看进排气阀较好地抑制了液柱分离的产生，有效地控制了系统中的压力骤增。     

涌浪机与叶轮式增氧机在精养池塘使用效果对比试验

通过对分别安装叶轮增氧机和涌浪机池塘的溶氧量、pH值、叶绿素-a监测分析,结果表明,叶轮式增氧机的应急增氧效果优于涌浪机,同功率的涌浪机增氧面积优于叶轮式增氧机;涌浪机安装池塘的水深应大于1.5m,利于发挥其增氧功效.     

库岸滑坡涌浪二维光滑粒子动力学数值模拟

库岸高速滑坡产生的巨大涌浪常常导致严重灾难.建立了高速滑坡块体运动全程预测模型,对滑坡冲击产生的水体运动,则根据可压缩流连续方程和Navier-Stokes方程由SPH法(光滑粒子动力学法)求解.对SPH法的基本原理、核函数及控制方程离散格式、边界处理方法等进行了介绍.在此基础上结合滑坡体及水体的运动变形,建立了涌浪SPH立面二维数值模型,将所得初始涌浪高度、波浪爬坡高度与其他理论方法得到的结果进行了比较.结果表明该方法能够模拟滑坡涌浪运动过程,SPH法适于模拟具有瞬时大变形等物理力学问题.