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．     

平底宽矩形断面水跃位置的确定

用图解法来确定水跃位置十分繁琐,介绍了用迭代法计算平底宽矩形断面水跃发生位置的方法,这种方法简单科学。     

梯形明渠水跃共轭水深的优化计算

梯形明渠水跃共轭水深的计算问题在水工消能设计中具有重要意义 ,目前常用的方法有试算法、图解法、近似公式法 ,它们存在计算精度不高、求解复杂、使用不便等缺点。为此 ,本文把该问题等价于两个非线性优化问题 ,建议统一用笔者研制的加速遗传算法 (AGA)来处理。实例的计算结果说明 ,AGA比常用方法简便、计算精度高且具有通用性     

中小型引水式水电站快速退水设施初探

本文对生产实践和科研相结合而得出的一种快速退水设施从水工结构要求和水流结构分析予以多方面论述,说明它具有很好的推广应用价值。     

阿安引水洞消能模型试验研究

随着跨流域长隧洞引水工程的发展，洞内消能的研究也在进一步深化，南水北调西线一期工程中的阿安引水隧洞采用洞内消能工程。对阿安引水隧洞洞内消能工程的基本结构和尺寸的理论设计进行了水工模型试验研究，根据模型试验将原设计与修改方案的水流流态、流速和压强及消能效果进行对比，确定能使引水隧洞在各级引水流量下能安全可靠地运行的洞内消能工的体形和尺寸。     

悬栅消力池消能特性的试验研究

悬栅消力池是在新疆喀什河吉林台一级水电站引水隧洞水力学模型试验中提出的一种新型的消能工型式。通过试验研究，进一步分析悬栅消力池的消能特性，加栅前后消力池内水深及消力池下游明流洞内涌浪的变化。试验结果表明：同一工况下，悬栅的设置，破坏了水跃的结构，使水流内部结构经历剧烈的改变和再调整，消耗大量的机械能。消能率整体提高，最大提高幅度为15.10％，最高消能率达95．14％。加栅后消力池内水深及消力池下游明流洞内涌浪高度都有明显消减。     

低佛氏数水跃紊流数值模拟研究

【目的】研究低佛氏数(Fr₁)水跃紊流的水力特性。【方法】采用VOF方法处理闸门上、下游表面,用二维RNG型k-ε紊流数学模型,对低佛氏数（Fr₁=2.0～4.5）水跃紊流进行数值模拟,研究了不同低佛氏数水跃的跃后水深、水跃长度及流速分布,分析了水跃区及其下游明渠流区压强、紊动能、耗散率和水跃消能率的特性。【结果】淹没系数大于1.2时,水跃长度均大于其他经验公式计算的水跃长度,且水跃长度增幅随佛氏数的增加而增大。水跃区断面各点时均流速最大值沿程减小;跃后明渠流区,断面各点平均流速沿程无明显变化。水跃区主流与漩滚交界处附近,特别是泄水闸门附近的紊动能及耗散率均最大。随着佛氏数的增加,理论和实际消能率均增大,且理论消能率大于考虑了跃后紊动能的实际消能率。【结论】低水头水利枢纽泄洪功率较大,应充分考虑低佛氏数水跃实际消能率低的水力特性,设计合理的消能设施以解决其消能防冲问题。     

临清市贫水区新型取水井抽水试验研究

针对浅层淡水呈多层分布、含水层较薄等特点的贫水地区机井出现的出水量逐渐减少、井管堵塞严重、使用寿命短的情况,通过对常规井进行改进,形成适用于该地层的新井型——粗骨料井。通过在临清市贫水区松林镇进行粗骨料井实井试验,对抽水试验的数据整理分析,粗骨料井抽水产生的水跃值很小,滤水管的滤水防砂性能高,并且粗骨料井单位出水量比同等条件下传统工艺井的单位出水量高出50%左右。粗骨料井至少50年使用年限其性价比较传统井更高,更具有经济优越性。