大落差倒虹吸管底部设置分水口的消能方案研究

以西北某供水工程为例,对在大落差倒虹吸管底部设置分水口的消能方案进行了设计和研究。通过比较活塞式调节阀和套筒式调节阀的特点,选择本分水口的消能阀型式采用活塞式调节阀;在此基础上,通过对装置汽蚀系数和活塞阀汽蚀系数的分析,确定采用两级消能设计方案,选定了合理的消能阀出口型式及活塞阀串联运行时关闭阀的操作和控制方式。该消能方案已成功应用于工程实际,可为类似工程提供参考。     

跌扩型底流消能工水力特性的试验研究

通过水力学模型试验,对跌扩型底流消能工的水流流态、时均动水压力分布、临底流速及近壁流速进行了分析,研究结果表明,在跌扩型底流消能工中,选择合适的突扩比,能有效降低消力池内底板和边墙的水力学指标;且通过建立消力池内水流运动的动量方程,推导出跌扩型底流消能工突扩比的计算公式,并得到试验验证,为跌扩型底流消能工的体型设计提供了依据。     

佛耳岗水库泄洪闸突扩式消能工探讨

佛耳岗水库除险加固工程,包括将长163.5 m溢流坝中间部位,改建成3孔总宽31.5 m的泄洪闸.闸下形成了突扩式消力塘.在工程设计中对塘内产生的空间水跃问题进行了探讨,并作了水工模型试验.除险加固工程完成后,突扩式消能工通过5年汛期的控制运用,运行情况良好,保证了水库泄洪的安全.     

佛耳岗水库泄洪闸突扩式消能工探

佛耳岗水库除险加固工程,在长163.5m溢流坝中间,改建成3孔总宽31.5m的泄洪闸,闸下形成了突扩式消力塘。在工程设计中对塘内产生的空间水跃问题进行了探讨,并作了水工模型试验。经省批准建成后,通过五年汛期的控制运用情况良好,保证了水库泄洪的安全。     

跌扩型底流消能工坎后立轴漩涡水力特性分析

跌扩型底流消能工坎后立轴漩涡直接影响消力池内的水力学指标。采用水力学试验方法,对跌扩型底流消能工坎后立轴漩涡水力特性进行初步研究。详细分析了立轴漩涡的运动形式以及运动区域的变化,并对漩涡与底板和边墙切点处流速的变化、漩涡区相对于消力池整体压力的变化情况进行了研究。经试验知,立轴漩涡对消力池内水力学指标影响较大。     

井式消能在弥沙河二级水电站溢流冲沙道中的应用

通过弥沙河二级水电站溢流冲沙道的消能设计，说明了在有限于工程所处地形、地质条件而无法采用常规消能形式的水利水电工程中，井式消能也是一种可行的、合理的选择。     

泵站进水流槽中的消能整流工

轴流泵站进水流糟的流态问题,在某些泵站已影响到了水泵的安全运行,并造成了严重后果。本文对进水流槽的消能、整流问题进行了设计试验研究,提出了有效的工程措施,其试验范围的佛汝德数为5.5～0.1。实践表明,这是一种经济、可靠、易行的措施,不仅用于泵站进水流槽的技术改造,而且可用于新建泵站及其它水利工程的消能整流,从而缩小建筑物尺寸。     

格栅式消能工在红桥水电站泄水陡坡中的应用

为了研究应用国外先进的消能形式－－格栅式消能工，在新疆区阿克苏市的红桥电站的泄水陡坡中，采用格栅式消能工取代目前普遍采用的底流式消能工。在介绍泄水陡坡和格栅式消能工结构设计的基础上，对两种消能类型从结构尺寸、工程量等方面进行了比较。结论是：格栅式消能工与底流式消能工相比，消能和抗冻效果好，建筑物结构尺寸更加经济，电站布置更加紧凑。结论是：格栅式消能工与底流式消能工相比，消能和抗冻效果好，建筑物结构尺寸更加经济，电站布置更加紧凑，节省工程量和投资。     

不同突扩比下空间淹没水跃的水力计算

突扩能够使局部范围内水流紊动剧烈,可以作为水利工程中消能工的一种重要方式．为了探讨突扩比对下游流体水力特性的影响规律,基于RNG k-ε紊流模型和PISO压力-速度耦合算法,采用非均匀结构网格技术,建立了三维紊流数学模型,对突扩比分别为1000,0833,0.667,0500,0333等5种空间水跃进行了多工况数值模拟,结合试验数据,计算结果量纲一化,讨论了不同突扩比大小对下游水力性能的影响,并分析了下游流速、紊动能及消能率等随突扩比的变化规律．数值计算结果表明:突扩比对下游流速、紊动能及消能率影响显著,突扩比越小,下游流速变化越显著,主流在空间内扩散愈迅速,流态转变越明显;随着突扩比的减小,紊动应力愈小,紊动能量愈小,而消能率越大;突扩水跃较典型水跃消能效果明显增强,当突扩比小于0500时,消能率增大不再显著．     

三维数值模拟在孔板消能输水隧洞设计中的应用

另仂水库利用现有的导水洞布置输水隧洞,设计采用孔板消能形式降低输水隧洞内水流平均流速,避免高速水流对下游隧洞出口处河道的冲刷。孔板消能形式主要是利用水流流经突缩的孔板后又突然扩散,加强水流的紊动性,在孔板下游处产生强烈的湍流区域,消除水流大量动能。由此在洞内形成的二次流态具有明显的三维特征,采用RNGk-ε双方程湍流模型模拟隧洞内强湍流流态,并将模拟结果与经验公式计算结果及物理模型试验结果对比,探讨孔板消能设计的合理性和不同工况下隧洞内流态情况。     

沙沱水电站宽尾墩联合消能工的应

针对沙沱水电站泄洪量大﹑堰上水头高﹑单宽流量大的特点,分析了“宽尾墩+台阶坝面+戽式消力池”联合消能工的水力特性,通过模型试验对其消能效果进行了观测研究。试验结果表明：该消能方案在典型工况下消能充分,出池水流衔接平稳,下游河床无明显冲坑,满足通航要求,它既保持了大流量时宽尾墩的泄洪消能特点,又兼顾了台阶坝面小流量时的消能优势,并且采用台阶坝面使碾压混凝土一次成型,减少了工程量,缩短了工期,节省了工程投资。