阳江核电水库溢洪道消能试验研究

阳江核电水库溢洪道上、下游落差大，受地形条件的限制，一、二级消力池之间由两段弯道组成，弯道内产生折冲水流和偏流，流态较复杂。本文对阳江核电水库溢洪道工程方案进行试验研究，将溢洪道闸墩改为宽尾墩，并在一级陡槽段槽面加设阶梯跌坎，再抬高二级陡槽段堰顶高程，使弯道调整段水深加大等，改善了溢洪道运行流态，妥善地解决了溢洪道泄流与下游河道水流衔接的问题。     

华阳河水库溢洪道泄洪消能试验优化研究

采用1∶60水力学整体模型,针对华阳河水库溢洪道除险加固初步设计方案进行了相关水力学问题的试验研究,并开展了进一步改善溢洪道消能防冲效果方案的优化试验。研究成果表明:在基本满足溢洪道泄流能力情况下,为改善原设计方案在2级消力池内水流流态紊乱,消能效果差的情况,经多方案比选论证,建议在2级消力池内布置系列消能墩,实现消能率达69.9%以上,且增加工程投资不多。优化后的2级消力池体型已经运用到工程设计中。     

溢洪道水流消能研究

溢洪道是广泛应用于水利枢纽工程中的一种泄水建筑物。若泄洪消能问题处理不好,不仅会冲刷下游河床,还会影响枢纽工程中其他建筑物的正常运行。阐述溢洪道的水流特性和泄洪消能的形式,介绍与分析国内外对泄洪消能问题的研究现状,以期为溢洪道泄洪消能的进一步研究提供参考。     

溢洪道消能问题及水工模型试验方法研究

溢洪道是保证水库泄洪能力的重要设施,因其泄下的高速水流具有很强的冲击力,所以其消能问题备受关注。介绍目前工程中常用的几种消能方法,阐述利用水工模型进行试验研究的理论基础,以期为溢洪道消能问题的研究提供参考。     

台阶式溢洪道消能规律

为探讨台阶式溢洪道消能特性及水流的紊乱特性规律,将台阶式溢洪道与对应光滑溢洪道对比研究,通过试验数据计算出台阶式溢洪道消能率、阶顶断面弗劳德数,试算求出对应光滑溢洪道水力参数,用台阶式溢洪道消能率减去对应光滑溢洪道消能率得到相对消能率,光滑溢洪道断面弗劳德数减去对应台阶式溢洪道阶顶断面弗劳德数得到相对弗劳德数.两水力参数反映了台阶式溢洪道相对光滑溢洪道对消杀能量大小及水流紊乱剧烈程度.通过对26.57°,32.01°,33.69°,38.66°,51.3°这5组不同坡度,1.43~6.67 cm台阶高度的21组模型试验研究,探讨了相对消能率和相对弗劳德数之间关系,结果表明相对弗劳德数和相对消能率沿程呈线性关系,相关系数为0.993 7~0.999 5.且相同相对弗劳德数,单宽流量大对应相对消能率也大;台阶高度变化对直线关系影响很小;坡度对直线关系影响复杂,较小坡度同一单宽流量,坡度越大相对消能率越小,坡度较大时同一单宽流量,坡度大对应相对消能率大.相对消能率和相对弗劳德数的直线规律体现出台阶式溢洪道独特的水力特性,为探究其消能机理提供了重要依据.     

申庄水库溢洪道模型试验优化研究

由于弯道水流的复杂性，对于大中型水利工程弯道水流水力要素的确定最终还需结合水工模型试验确定。申庄水库溢洪道布置受地形条件限制，设计中泄槽设置了弯道和收缩段，下泄水流受其影响形成了不对称冲击波，两岸水深差悬殊，且影响鼻坎挑流消能。本文在分析前人研究成果的基础上，以山西省申庄水库溢洪道弯道水流为研究对象，通过水工模型试验，提出了在弯道末端布置横向挑流坎的方案，明显改善了水力条件，为工程改造设计提供了依据。     

T型墩联合消力戽消能工的应用

坝上水电站大坝溢洪道由于受特殊的地形地质限制，以及大流量、弱水跃、坝后式电站枢纽布置紧凑等问题，使大坝泄洪消能设计复杂。经分析计算及水工模型试验，设置了T型墩+消力戽联合消能工。经五年多的运行泄洪消能验证，戽内消能充分，下游河床及两岸均未发现明显冲刷，证明了T型墩+消力戽联合消能工对低弗氏数的中低坝的消能效果是比较理想的。     

官庄水库溢洪道改建中几个问题的浅析

溢洪道是水库的主要泄洪建筑物，水头高、流量大是其主要水力特点。根据官庄水库溢洪道整体模型水力学试验研究及对一些水力学问题的解决，说明溢洪道的平面布置及剖面形式的选择是保证溢洪道不产生有害水力现象的关键。     

薄山水库输水道消能工气蚀研究

河南省薄山水库输水道出口消力塘采用四级消能工进行消能。 由于高速水流产生的气蚀破坏,消能工遭到严重破坏。为解决此问题,进行了水工模型实验。根据实验资料,决定采用坡顶墩替代原三角形分水墩。经运行多年,消能情况良好。另外,对气蚀破坏的原因及处理改善措施作了比较完整的论述,并对高速水流消能工的设计及运行管理提出了一些建议。     

新集水电站消能措施模型试验研究

结合新集水电站模型试验,针对其佛氏数低且发生2次水跃的特点,尝试性地将T形墩布置在消力池中间,且适当加高尾坎的方案,能有效地提高消能率13%左右.并根据模型试验结果,对T形墩消力池消能特性进行了简要分析,还通过消能计算,得出消能段的消能分配比率,对进一步研究T形墩消能机理很有帮助,也希望对同类工程有一定借鉴作用.     

阶梯溢流坝水流数值模拟及消能分析

利用k-ε紊流模型模拟了带有曲线自由表面的阶梯溢流坝和非阶梯溢流坝的紊流流场,采用流体体积分数法(VOF法)来确定自由表面。通过数值模拟,得到了2种溢流坝水流的较为合理的速度场,比较了二者的消能效果。模拟结果表明,阶梯溢流坝消能效果更好,阶梯溢流坝的消能率比非阶梯溢流坝的消能率高约17%。     

某水库溢洪道泄洪消能的试验研究

针对某水库溢洪道消力池内水流流态较差、消能效果不理想和对下游岸坡冲刷严重等问题,通过水力学模型试验,在原设计方案基础上对比分析了消力池集中消能和阶梯分级消能两种消能方式,并观测了消力池水流流态、底板压强、下游河道水面线等水力特性指标。结果表明,消力池集中消能方式更适合本工程地形特点、地质要求,消能效果明显,出池水流流态较好,与下游河道水面衔接平顺,并且水面波动较小,满足泄洪消能要求。     

温室热风式相变蓄热节能陶瓷散热系统研究

对热风式相变蓄热陶瓷远红外散热系统进行研究,将几种高效的蓄热相变材料有机结合在一起,对各成分占比进行优化、对装置材料及封装外形研究,解决温室热能的储存和释放,采用石蜡、石墨烯、水质量占比为6∶1∶1的复合相变材料进行试验,其蓄放热时间可延长为原来的3倍左右,对热能的利用具有重要的意义,拥有广阔的市场前景。     

渠道边坡土壤裂隙网络的CT扫描与分形特征研究

为了从微观结构的角度深入研究南水北调中线工程渠道边坡土壤的渗透特性,对膨胀土开展显微CT扫描试验,得到了土样裂隙的二维图像和三维裂隙网络模型,并对裂隙的分形特征进行了系统分析。结果表明:膨胀土内部裂隙网络十分复杂,裂隙尺寸分布范围广泛,可以划分为大、中、小3类;由裂隙数量分布特点可看出膨胀土内部大裂隙的数量较少,但面积占比较大;按照形状可以将大裂隙分层4类,包括:扁平状、似椭圆多边形、长条状和树枝状,其中树枝状裂隙大多为连通裂隙,而连通裂隙是膨胀土吸水膨胀和失水干缩特点的先决条件;从分形几何的角度研究裂隙规则度,发现膨胀土内部的裂隙具有明显不均匀性,裂隙不均匀性可以作为影响渠道边坡稳定性的潜在因素。