戽流消能水力特性三维数值模拟研究

为研究戽流消能的机理,以某水库工程消能工为基础,采用RNG k-ε紊流模型和VOF多相流模型对比研究了底流消能与戽流消能时的流场差异。研究结果表明:戽流消能主要通过消力池表面漩滚和消力池前的竖向漩滚,加剧了水流的紊动掺气碰撞,从而增大消能效果;相较于底流消能,戽流消能出池流速流态更为均匀,能减轻下游河床冲刷,可为设计提供参考。     

实体消力戽的冲刷试验研究

本文通过对戽唇挑角为45度的实体消力戽所做的冲刷试验研究,对实体消力戽的流态特征及下游冲刷规律进行了分析探讨,并得出了各流态阶段的冲刷经验公式,为合理的设计此类消力戽的体形,保证在设计要求范围内处于良好的工作状态,提出了计算方法。可供设计参考应用。     

庆玉水库泄洪洞消能防冲分析

结合庆玉水库工程概况,从陡坡段流态的判别、泄槽分段长度的计算、掺气水深的计算等方面阐述了泄槽水面线的计算方法,并从坝下游水位—流量关系计算、消力池计算、海漫计算、防冲槽计算等方面阐述了消能防冲计算方法,并通过计算结果得出庆玉水库泄洪洞消能防冲设施满足正常泄洪要求。     

水利工程管理过程中泄水建筑物冲刷破坏及其防治措施分析研究

水利工程管理中如何使泄水建筑物冲刷破坏的情况进行防治对于水利事业的建设具有十分重要的意义。对此,本文分析研究了相应的防治措施,主要表现有:进水口冲刷破坏的防治措施,泄槽冲刷破坏的防治措施,底流消能工下游冲刷破坏的防治,面流(含戽流)消能工下游冲刷破坏的防治以及挑流消能工下游冲刷破坏的防治,文中最后分析研究了泄水建筑物接触渗漏破坏的防治处理。     

大朝山水电站台阶溢流坝掺气减蚀问题的研究

根据大朝山水电站表孔减压模型试验资料,结合原型观测有关资料,对台阶溢流坝掺气减蚀的有关问题进行了分析研究。结果表明,利用堰面带小挑坎的宽尾墩过流形式,可以解决台阶面大单宽过流掺气减蚀问题;同时也发现,由于缩尺效应问题的影响,现有减压试验方法和理论已不适应小比尺掺气水流的减蚀问题研究。     

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     

水平洞式消能工的试验研究

水工建筑物下游采用水平洞式底流消能,在建筑物后面形成表面淹没回旋区,是底流消能的有利条件,而不要求下游有较大的水深,可以减少消力池深或墙高,减少消力池长,可提高消能效果20%以上,有利于和下游水流的衔接。     

X型宽尾墩体型设计方法探索

【目的】探索X型宽尾墩消能技术中X型宽尾墩体型设计及其与堰面的关系。【方法】在参考传统宽尾墩体型设计方法的基础上,利用水工水力学工程模型试验研究方法,结合已建索风营水电站及在建思林、大朝山等工程经验,对X型宽尾墩体型设计中顶扩面、收缩面、底流面及其与堰面间的位置关系等进行了系统分析研究。【结果】分析了X型宽尾墩的体型及水流特点,提出其在堰面的相对位置及布置原则;X型宽尾墩体型的设计应根据其消能技术的特殊要求,综合考虑顶扩面、收缩面及底流面与堰面的关系予以分析和确定。【结论】随着X型宽尾墩相关研究的深入,其应用潜力必将在水工消能流域得到更大发挥。     

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。     

旋流喇叭形竖井泄洪洞水力学机理及应用

改变传统的防漩消涡观念,研究出一种带有潜水起旋墩的新型喇叭形竖井泄洪洞,在各种水头下均能产生稳定的空腔旋转流运动,用以消除溢流堰和竖井的负压,避免发生空蚀,同时提高泄洪洞的消能率.潜水起旋墩同喇叭形堰外缘的切线成小角度连接,其旋流运动机理是,当水流漫溢堰顶时,开始产生旋转流,而当水深超过起旋墩顶时自动扩大人流角度和加大泄量,在底层旋流的拖曳下作同步强力旋转流运动.所提出的设计理论和试验研究成果已应用到广东清远抽水蓄能电站的竖井泄洪洞设计中.     

北河桥闸工程水工断面模型试验研究

为解决北河桥闸工程下游消能问题,采用水工断面模型试验的方法对其消能工程进行优化。试验表明,原设计方案闸孔下泄水流在消力池内未形成淹没水跃,不满足设计提供的闸门调度运行要求。考虑工程安全并结合类似工程,模型推荐方案为:在原设计方案消力池内加设消能墩,水流在消力池中形成强迫水跃。     

环翼式桥(闸)墩防冲刷实验研究

桥(闸)墩的局部冲刷是桥梁毁坏的主要原因之一,在桥(闸)墩上加环翼式挡板的能有效地防护局部冲刷。通过水工实验,量测墩(闸)周围冲坑深度和宽度。结果表明,加上环翼式挡板后可以有效减小冲坑深度。在水深20cm,冲坑深度最大能够减少60.7%,冲坑宽度最大能够减小64.7%。     

柔性衬护阶梯式溢洪道过水试验与水力特性分析

对用土工膜做成的柔性阶梯式底板溢洪道模型进行了泄水试验研究,初步分析了这种特殊结构形式溢洪道泄槽中水深、流速、消能率的特点和规律。与常规平底泄槽相比,土工膜柔性阶梯式底面泄槽的消能效果明显,降低了泄槽下游的流速,但消能率随着流量的增大而减小,反映出在流量较大时,阶梯对水流流态的影响减小;与混凝土阶梯式溢流面相比,由于土工膜柔性阶梯式溢流面的底坡较缓,台阶的水平长度明显大于其台阶高度,其溢流坝面下游最大流速以及泄槽内沿程水深的变化规律与已有的混凝土阶梯式溢流面试验结果有所不同。据此,提出了泄槽中沿程水深的修正估算方法。     

苎麻茎秆机械分离过程力学建模与试验分析

现有苎麻茎秆机械分离技术主要核心工作部件是剥麻辊结构,试验以该核心工作部件为基础,构建了新型茎秆分离台架。苎麻茎秆分离过程是由折断和麻皮麻骨分离瞬时完成的,以此推导了辊齿对麻秆作用的折断能和分离能的关系表达式,分析了结构参数对茎秆分离的影响;在此基础上,对主要部件剥麻辊以辊转速、辊半径、辊齿数、啮合深度为试验因素,设置了L9(34)正交试验。结果表明,各因素对剥净率影响的高低排序为剥麻辊转速、啮合深度、剥麻辊齿数、剥麻辊半径,较优组合为剥麻辊转速900 r/min、啮合深度5 mm、剥麻辊齿数20个、剥麻辊半径120 mm,此时剥净率为98.42%。试验揭示了苎麻茎秆机械分离的机理,优化了剥麻技术的工艺参数,为剥麻技术的开发提供了技术支撑。     

水库溢流坝闸墩裂缝修补加固技术研究

水库运行后出现溢流坝闸墩竖向裂缝,在调查与检测基础上,运用ANSYS有限元软件及线性静力学理论,分析静水荷载、闸墩上部重力荷载、闸门开启荷载、温度荷载等组合荷载作用下对闸墩整体结构应力分布计算,分析了闸墩混凝土危险区域及裂缝成因,提出裂缝修补加固技术,为类似工程问题提供借鉴。     

沿海混凝土桥墩墩身早期裂缝分析及控制措施

通过对某沿海特大桥混凝土桥墩墩身早期裂缝的分析,查找了材料、施工、设计等方面的原因,并采取一系列措施控制了裂缝的进一步发生与发展,为夏季高温条件下大体积混凝土实体桥墩的施工与裂缝控制提出了成熟可靠的施工方法。     

悬栅消能工水力特性研究

通过对新型悬栅消能工流场的测试，揭示了悬栅流场的水流流态、流速分布、水面线形态和压力分布等水力特性。随着过水流量、悬栅栅条的设置高度，悬栅栅条的间距及悬栅栅条的断面形状的改变，其水力特性也随之发生变化，并直接影响着悬栅的消能效果。     

矩形断面明渠中半圆形边墩周围流速分布特性研究

为了研究边墩周围水流流速分布规律,利用声学多普勒流速仪(ADV),对矩形断面明渠中半圆形边墩周围三维流速进行测量,并对所得到的数据进行了分析研究.结果表明:在10°～120°内距离圆心1.23r的区域水流流速受到柱体挤压作用最为明显,存下游170°射线的区域内,水流流速呈非线性波动,整体波动幅度不大.     

参窝水库溢流坝闸墩裂缝加固处理效果分析

参窝水库运行以来,溢流坝闸墩出现竖向活动裂缝,危及结构安全,提出适宜的修补加固技术,并对修补加固处理后的结构采用ANSYS软件进行受力状态有限元计算分析,得出闸墩混凝土裂缝修补加固后安全可靠,裂缝不再继续扩展,工程可安全运行,继续发挥其效益。     

棉秆拔秆机拔秆装置的设计与试验

为小型履带自走式棉秆拔秆机设计了拔秆装置。该装置主要由旋转刀辊、输送钉齿、压缩滚筒、清理滚筒等组成,针对南方行距不一的复杂地势,能实现不对行拔取,清理棉秆根部泥土,且不易拔断棉秆。对影响棉秆拔净率和拔断率的主要因素——机具前进速度、刀辊旋转速度、辊刀入土深度进行了单因素和多因素正交试验。结果表明:影响棉秆拔净率和拔断率的因素大小依次是辊刀入土深度、刀辊旋转速度、机具前进速度;当辊刀入土深度为15 cm、刀辊旋转速度为415 r/min、机具前进速度为0.8 m/s时,棉秆拔净率可达95.8%,拔断率仅为9.6%。