河道泄水闸下泄水流噪声特性分析

随着城市河流治理,河道上泄水建筑物产生的水流噪声开始严重影响附近居民的生活,而噪声产生的机理和防治研究相对较少,以满堂河为对象,对下泄水流噪声进行监测,测量泄水闸下泄水流在不同的条件下噪声的变化。结果表明:相同测点的噪声随上游流量增大而增大;相同流量的噪声最大值出现在下泄水流入水处;相同条件不同断面上的频率在63.5Hz和1 000Hz的噪声值最大;昼夜岸上测点的平均噪声值相差不大,但夜间其他噪声影响的减少更突出水流噪声的影响;防护林降噪效果明显;可知噪声受上游流量和周围设施及环境影响较大。通过在河道附近增加林地可以减少噪声对附近居民的影响。     

WES堰下泄水流噪声试验数值模拟分析

原先的试验以物理模型为基础,布置模型的测点,利用EZ-Analyst噪声与振动分析软件和数据统计软件,得出一定结论,但是试验存在一定的局限性。本研究将计算流体力学与计算声学相联系,对WES堰的消力池水噪声场进行模拟。借助已完成的物理模型成果,选取3种已完成的WES堰物理模型试验的工况进行数值模拟,通过建立模型,设置CFD边界条件,得到了WES堰模型的水位流态、流速、噪声值的模拟结果。计算结果与物理模型试验结果基本吻合。     

植被群河道水流紊动特性研究

在自然界中植被广泛存在,植被群的存在对河道水流结构和冲淤都有较大影响.为探究植被群作用下紊动能分布特性,采用多排对称布置的方式设计2组密度工况,使用PVC圆杆模拟非淹没刚性植被群,通过水槽试验探究大小密度工况下植被群对于紊动能分布特性的影响.试验表明:植被群密度对其上游紊动能分布无明显影响,而下游影响较剧烈;紊动能垂线...     

河道水流三维数值模拟研究与发展

河道水流的流态往往非常复杂。在设计水利设施的过程中,应综合考虑验证建造河道的水力因素,因此无法采用单纯的水力设计计算,需进行相应的物理试验来测定水利设施的合理性。随着计算机技术的不断提升,数值模拟技术得到飞速发展,数值模拟技术也逐渐被应用到水利工程中,由于数值模拟的准确性及便利性,数值模拟在水利工程领域变得愈加重要。该文详细阐述水流三维数值模拟的研究发展过程,总结水流模拟的优势和弊端,为数值模拟的发展提供参考依据。      

轴流泵装置出水流道内流脉动与流动噪声试验分析

为了研究立式轴流泵装置出水流道内流脉动及流动噪声的变化规律,采用在出水流道布置压力传感器和水听器的试验方法研究分析了轴流泵装置不同转速、不同流量时出水流道的内流脉动及流动噪声的时频特性。结果表明:相同流量比时,各监测点的脉动幅值均方根均随转速的增加而增加。相同转速时,各监测点的脉动幅值均方根均随流量比的增大而减小,不同流量比时各监测点的脉动主频存在差异性;不同转速相同流量比时同一监测点的脉动主频存在差异性;不同转速不同流量比时各监测点的脉动主频以51 Hz为主,脉动主频和脉动次主频均未与转频呈整倍数关系,脉动主频和次主频均在200 Hz范围内。相同流量比时出水流道内部流动噪声的声压级随转速的增加而增加,转速对最优工况时出水流道流动噪声的声压级影响较明显。相同转速时,出水流道内部的流动噪声随流量的增加呈先减小后增大的趋势。根据出水流道内流脉动幅值分析,应尽量避免低扬程泵装置在小流量工况运行。     

深水短洞泄水底孔突变水流特性及对策研究

较多高坝的泄水底孔采用深水短洞有压进水口型式,选用偏心铰弧门及相应的突扩突跌衔接布置,突扩跌坎体型突变,水流条件复杂,其水力特性是影响底孔安全运行的重要因素.本文结合Souapiti水电站泄流底孔单体模型试验,对短洞有压进口底孔突扩突跌水力学特性及对策进行了较全面研究.得出了底孔流量系数在0.88～0.9范围内、突扩跌...     

水库不同取水方案对下游河道水生态影响的预测分析

水库下泄水温的影响是水电工程环境影响评价的必要组成部分.不同取水方案下,水库的下泄水温过程不同,对下游河道的影响也不同.以下浒山水库为例,将单层取水和分层取水方案下的下泄水温作为边界条件,应用一维河道水量水温耦合模型,预测出不同方案下的下游河道水温,在考虑河道水生态(如溶解氧含量、浮游生物、底栖动物和鱼类等)对温度变化的响应下,分析得到不同取水方案对下游河道水生态的影响.分析结果表明:不同取水方案水温变化对浮游生物和底栖动物没有很明显的影响;单层取水水温影响的鱼类比分层取水的多.     

复式分汊水槽分汊口水流运动特性

分汊型河道是一种广泛存在的河流平面形态。当河道宽广时,河道行洪断面极有可能形成复式断面形态。存在江心洲的河道在演变过程中,洲头分流段水流运动往往起到了极其重要的作用。江心洲分流作用叠加复式断面滩槽交互作用,将共同对分流分沙产生影响,最终影响到整个河道形态的演变。为探究江心洲洲头水流运动特性对复式分汊河道演变的影响,设计了复式分汊河道的水槽试验。试验结果表明,复式分汊河道中,江心洲前的单一复式段,垂线流速分布基本满足对数分布;分流段流速主要受分汊形态的影响;复式断面形态是分汊口主槽和滩地流速变化的主要影响因素;在复式分汊河道的整治防护中,要着重关注江心洲洲头以及两侧的冲刷和两汊流速差异导致的淤积与冲刷;当流量增大到某一特定值时,复式分汊河道的断面形态可简化为简单的矩形河道进行研究。     

有漂移植物河道水流的紊动特性研

生态型河道发展迅速，各种水生植物被种于水体中以期净化成效，然而植物的种植改变了原先河道的水体结构，影响了水体的水流特性。漂移植物作为水生植物的一种，亦得到了广泛的应用，故对具有代表性的凤眼莲进行室内模拟试验，具体分析其对水流的影响。采用三维超声波多普勒测速仪对种植前后的明渠水流进行了多工况量测，对比种植前后相对紊动强度的变化。结果表明，凤眼莲对相对紊动强度分布影响明显，且不同种植方式的影响程度也不相同，实际河道建设中需要考虑其带来的影响。根据试验成果分析，将纵向剖面在垂向分为根茎区、过渡区和根茎以下区3个区域。     

细沟水流动力学特性分析

采用室内放水冲刷试验,在不同坡度黄土坡面形成细沟,测定细沟不同位置断面水流流速及横断面形态,分析坡面细沟水流动力学特性变化规律。结果表明,随细沟侵蚀的延续,坡面细沟水流流速降低;流速随坡长的延长、坡度的增大而增大,弗汝德数随坡长的延长而减小,雷诺数和Darcy-Weisbach阻力系数随坡长的延长而增大;流速、弗汝德数、雷诺数和Darcy-Weisbach阻力系数均随坡度的增大而增大。     

消声器结构对气流再生噪声的影响

设计了3种具有代表性的抗性消声器,并进行了试验。试验结果表明消声器结构对气流再生噪声以及消声量有影响。进行了气流再生噪声的估算。     

泰州中干河闸站引排水对周山河通航的影响研究

以中干河闸站为例,采用平面二维水流数学模型的技术手段,对中干河闸站建成后引排水对周山河通航的影响进行系统研究。中干河闸站是泰州市城市水生态环境建设项目,位于中干河和周山河交叉处,闸站采用双向抽排型式。闸站引排水可能会对周干河通航产生影响,进而影响到闸站的运行。研究表明：泵站抽引排水对周山河的影响随着外河水位的降低而增大,当外河水位为3~5m,闸站引排水量为20～30m3/s时,对周山河航道基本无影响;当外河水位为1.5～2.0m,闸站引水量为30m3/s时,对周山河航道有一定的影响。     

入沟流量对灌水质量和水流特性的研究

通过垄作沟灌的田间灌水试验,用极差分析研究入沟流量、沟宽、沟深、沟底纵坡4个技术参数对灌水质量的影响和研究入沟流量对地面水流特性的影响。研究表明:入沟流量对灌水质量影响最大,其次为沟底纵坡、沟深和沟宽;水流推进时间随着入沟流量的增大逐渐减少,推进速度逐渐加快,水流推进距离与水流推进时间呈幂函数关系,相关程度都大于0.99;水流消退时间随入沟流量的增大逐渐增大,消退速度逐渐减小,尽管水流消退时间与距离也呈幂函数关系,但二者的相关性没有推进过程的好。研究成果对我国入沟流量的相关研究具有一定的参考价值。     

双平板叶栅绕流的流动结构及其激励特性研究

绕流叶片的非稳态流动及其尾迹涡结构是诱发水力机械振动的主导因素。以横向布置的一对平板叶栅为研究对象,基于LES计算雷诺数在4.8×104下的三维绕流流场,分析绕流流场涡演化结构、升阻力及压力脉动等特性,以揭示尾迹干涉下平板绕流的流场结构及其激励机制。结果表明:该雷诺数下,单平板绕流平板表面存在错列布置的发卡涡结构,绕流尾迹呈现出高度的三维特性;双平板叶栅绕流状态下,上、下游平板间的间隙流动结构有明显抑制上游平板表面涡结构演化的作用;平板受力在模式H和模式L之间不断切换,且升力波动的幅值随阻力的增大而增大,尾迹干涉下下游平板受力的模式切换频率升高,升力波动幅值也增大;平板表面压力脉动的主要激励源为平板尾涡脱落。尾迹干涉下平板绕流及受力分析,可为水力机械叶片尾迹干涉下的流动主动控制提供参考。     

闸孔自由出流流量系数公式的改进与应用——以槐店闸为例

以淮河流域槐店闸的实际观测数据为基础,采用最小二乘拟合法对流量系数进行回归分析,并探讨了各公式的适用性,结合槐店闸的实际情况及分析结果对拟合所得对数函数进行改进,分析各公式在自由出流区间内的合理性后,决定采用分段函数形式表达流量系数公式。结果表明,改进后的分段函数模拟平均误差为10%,预测精度较高。     

深圳河落马洲水闸的地基处理和水流衔接

落马洲水闸为淤泥质地基，在比较真空预压法和振冲法两种地基处理方法的基础上，采用了前者；考虑到淤泥质地基开挖排水和施工的难度，采用了一种没有消能工的水流衔接措施。     

楠溪江供水工程拦河闸枢纽水工模型试验研究

楠溪江供水工程位于著名的楠溪江风景区入口,工程以供水为目的.工程拦河闸为2级建筑物,设计洪水标准50年一遇,校核洪水标准为200年一遇.拦河闸分为左侧的滩地自由溢流段、右侧深槽的档水闸段、右岸调流闸门和鱼道组成.闸址位于楠溪江潮区界位置,闸下为感潮河段,闸上为山溪性河道,加上河道两侧存在大范围的滩林地,树林茂密、灌木丛生,常年行洪,水流条件非常复杂,常规理论水力计算非常困难.通过1:100水工模型试验研究,论证闸轴线位置和大闸规模的合理性,优化工程布置,为工程的顺利进行提供科学依据.     

高坝泄水建筑物体型优化试验研究

在狭窄河谷下修建高坝水电站,高速水流如何下泄至下游河道,如何保证大坝的安全,如何减少对环境的影响,泄水建筑物的布置形式极其重要,要对泄水建筑物的布置进行系列研究.对某典型深窄峡谷高坝水电站泄水建筑物体形优化试验研究,结果表明:原体形方案泄水时水舌分布不合理,并且对消力池的冲刷很严重,在较大下泄流量时,消力池的覆盖层几乎被冲掉,直冲基岩,不值得借鉴,经过体型优化,推荐的优化体形能很好地解决上述问题,试验研究成果可供类似工程参考.     

增压柴油机气道流量系数评价与稳流特性研究

理论推导了增压柴油机考虑气体可压缩性的流量系数计算公式,建立了直气道稳态流动仿真模型,研究了进气压力与气道压差对直气道稳流特性的影响。结果表明:当气体可压缩性较强时,Ricardo评价公式的计算结果偏离真值的程度越大,不适用于增压气道性能的评价,理论推导的流量系数计算公式能够适用于增压气道流通能力的评价计算;可压缩性对气体流动的影响与进气压力无关;与相对压差r有关,随着r的增加,可压缩性对气体流动的影响逐渐增强;当r一定时,随着进气压力的增大,平均流量系数C_(aver)逐渐增大,增大幅度逐渐减小;当进气压力一定时,随r的增大,C_(aver)先增加后减小;r_(max)随着进气压力的增加近似呈线性递减。