跌坎型底流消能工混凝土底板冲磨破坏机理分析

通过跌坎型底流消能工水力学试验和理论分析,研究了跌坎型底流消力池内底滚回流区、冲击区、附壁射流区水力特性及混凝土底板破坏机理,分析底板冲磨破坏类型分为大角度和小角度冲磨,并且分析比较了3个区域内临底流速之间的关系,得出临底流速的计算公式.     

跌坎深度对跌坎型底流消能工水力特性影响的数值模拟分析

采用RNGk-ε双方程紊流模型进行数值模拟,就跌坎深度对跌坎型底流消能工水力特性的影响进行分析,并将模拟结果与模型试验观测值进行了对比,验证数学模型的可行性,为跌坎型底流消能工的设计提供参考.     

跌坎型底流消能工附壁射流区脉动压力特性的数值模拟

采用RNGk-ε模型与VOF模型对跌坎型底流消能工附壁射流区内底板的脉动压力特性进行数值模拟,分析了脉动压力在该区的时域、频域特征以及沿程变化情况.结果表明:从附壁射流区起点处脉动强度沿程增强,在该区0.3D处达到最大,后又沿程衰减,在附壁区终点处脉动几乎为0,通过对9种不同水力条件工况的研究,分析出跌坎深度、入池角度、入池能量对该区脉动压力的影响,为跌坎消能工附壁区脉动破坏研究和荷载计算提供一定的参考依据.     

连续直墙式和斜墙式消力坎对比试验研究

如何有效地解决下泄水流的消能防冲问题是当今水利界较为关注的问题之一.通过对在一定水流条件下直墙式和斜墙式两种坎的消能情况所做的细致的单项试验研究,对比不同形式的消力坎的消能原理和消能效果做了一些初步探讨,证明了不同角度的斜墙式消力坎,坎的倾角越大,消能率越大,同时对下游的冲刷也要比直墙式消力坎严重.采用直墙式消力坎的消力池在下游水深较小时即能产生较强水跃,而采用斜墙式消力坎的消力池只有在下游达到跃后水深后才能产生稳定水跃.     

掺气防止消力池辅助消能工空蚀破坏的研究

对与消力池辅助消能工空蚀破坏有关的主要水力要素掺气浓度、时均水动压强进行了有无强迫掺气的对比试验研究,测量结果说明用挑跌坎式掺气设施促使入消力池水流强迫掺气,可以增大水跃主流区掺气浓度、减小易蚀区时均动水负压,有利防止空蚀破坏。另外,也证实了强迫掺气对改善水跃消能有利。     

大流量水电站表孔泄洪消能体型试验

大流量水电站的消能设计历来都是非常复杂和困难的.在1:60溢流坝表、中泄水孔断面模型上对密松水电站泄水建筑物的布置方案进行了泄流能力、流速流态、压力分布等相关水力学问题的试验研究,并通过10多个方案的比较优化,提出了基本可行的泄水建筑物体型和消力池型式.研究成果表明:表孔取消宽尾墩,采用跌坎式消力池方案,可有效降低底流消能时的池底板流速,同时消除宽尾墩形成的水翅击打两侧导墙现象,达到了较满意的消能效果.试验成果对该工程设计提供了较好的参考方案,并对类似工程有很好的启发借鉴作用.     

斜墙式消力坎不同出流的试验研究

目的——初步研究斜墙消力坎对整个水流流态的规律和随坎倾角的变化在消能方面的变化规律;方法——根据重力相似性原理,设计和制作了三种陡坎水泥模型,通过对在一定水流条件下斜墙式消力坎的消能情况的单项试验研究,对比了不同角度下消力坎的消能原理和消能效果;结论——试验证明,斜墙式消力坎的倾角越大,消能率越大,同时收缩端面处的回漩流速也更大.     

出山店水库泄水建筑物消能工优化试验研究

出山店水库泄水枢纽校核工况最大单宽流量达到121.7m3/s,是典型的低水头、大单宽流量泄水枢纽工程,消能防冲问题突出.采用整体水工模型试验,比较研究平尾墩T形墩联合消能工的原设计方案和宽尾墩T形墩联合消能工的优化设计方案,对比分析了消力池、海漫内流速分布、出池坡顶流速大小、消力池消能率情况.试验结果表明宽尾墩T形墩联合消能工有效降低了出池坡顶流速,提高了消力池消能率,并且对泄水建筑物的泄流能力影响较小.试验说明本工程中运用宽尾墩T形墩联合消能工消能防冲效果良好,优化设计方案为解决消能防冲问题的合理方案,该结论为工程设计提供了有力的依据.     

宿鸭湖水库溢洪道泄洪消能试验优化研究

对宿鸭湖水库溢洪道整体水工模型试验研究,结果表明:为改善7孔闸下游的消力池在通过小流量时和5孔闸下游的消力池在通过大流量时出现远趋水跃,消能效果差的情况,建议在7孔闸下游增设二级消力池,同时增加5孔闸下游消力坎高度。修改方案试验结果表明,消能状态良好,运行安全。     

提高梯形消力池消能效率的试验研究

本文通过模型试验研究梯形消力池同空间水跃的型态和提高其消能效率的措施，将梯形消力池空间水跃分为三浪四区，借助消力池内的实体坎来改善消力池的空间水跃型态，从而提高消能效率。     

掺气分流墩与消力池联合应用消能机理分析与试验验证

采用附加射流水跃理论对掺气分流墩与消力池联合应用的消能机理进行了分析,并通过模型试验对理论分析及消能效率进行了验证.结果表明,采用掺气分流墩设施,可增进消力池的消能作用,并取得显著的经济效益,达到附加射流水跃理论所预期的效果.     

消力坎式消力池的水力计算程序

本文介绍了在计算机上应用QBasic语言程序解决消力坎式消力池的水力计算问题。该法较传统的计算方法具有速度快、精度高、适用范围广等特点。     

浅析水闸设计中影响消力池设计尺寸的关键因素

水闸消力池的深度和长度取决于水跃发生的形式和位置,而水跃的跃后水深和下游尾水位的相对关系决定水跃的形式,是影响消力池尺寸计算的关键因素。但在实际计算中,人们容易忽略水跃形式的判断,仅利用公式计算导致计算结果不准确。把握好这一关键因素,可以避免一些计算过程中的误区,对消力池的设计计算十分重要。     

水压轴向柱塞泵配流盘预升压角

为了调查流量特性,以水压轴向柱塞泵为研究对象,在考虑预升压角的作用和关键摩擦副泄漏的前提下,建立了泵实际输出流量的数学模型,对配流盘的结构参数进行了设计计算.运用PumpLinx软件对不同预升压角下泵的流场进行了数值模拟,对泵的流量特性进行了分析.研究结果表明:水压轴向柱塞泵在排水过程中,会产生流量倒灌现象,使得单个柱塞腔内的压力和流量以及泵的输出流量产生脉动.增大预升压角可以增长柱塞腔内部流体的预压缩时间,减小柱塞腔内部和泵出口的压力差,从而减少柱塞腔的流量倒灌量,降低柱塞腔内的压力和流量脉动.适当增大预升压角有利于提高泵的流量特性,预升压角取20°时,泵的流量特性最佳.但预升压角超过20°时,预升压区和预卸压区流量倒灌的叠加会导致泵出口的流量脉动增大.     

液力透平进口截面对水力损失及速度矩的影响

为减小液力透平各过流部件的水力损失,提高液力透平的效率,在不同蜗壳进口截面下将一单级液力透平蜗壳的基圆作为一环线,计算沿该环线的切向速度值,根据基圆半径计算出相应的速度矩,并在环线上分别设置4个监测点,利用ANSYS软件计算监测点处的速度矩随流量的变化规律,最后研究蜗壳进口截面对各过流部件水力损失的影响。结果表明:所选液力透平的蜗壳最佳进口直径为65mm,改进后液力透平的效率比原设计下的效率提高了1.83%,且在该蜗壳进口下叶轮进口的速度矩波动幅值最小;随着蜗壳进口直径的增加叶轮进口的速度矩逐渐减小,蜗壳收缩管的收缩率逐渐增加,收缩管中的水力损失逐渐减小。       

天桥水电站面流界限水深研究

通过天桥水电站除险加固工程水工模型试验,推导出了面流界限水深理论和经验计算公式,并与前期研究成果进行了对比.分析了面流界限水深的影响因素,发现当鼻坎挑角由0°变化到15°,面流界限水深逐渐降低;在护坦加长和下游水流空间性的双重影响下,面流界限水深值增大;降低河床高程或增大坎高,面流发生范围将会扩大.     

渔子溪水电站水轮机技术改造

根据渔子溪水电站的实际参数,采用数值和实验研究,提出了改造水轮机过流部件的方案,改造后的水轮机,改善了叶片的空蚀和机组运行的稳定性,提高了水轮机效率,增大了机组出力。     

基于液压恒压网络系统的液压变压器控制液压缸系统

利用液压变压器实现了无节流损失地将直线负载直接连接到液压恒压网络系统。通过控制液压变压器的控制角来控制液压变压器输出油液的流量和压力,从而控制液压缸的位置和速度,用以满足负载不同工况的要求。在对液压变压器的特性进行研究的基础上,推导了液压变压器的流量和压力公式,建立了液压变压器控制液压缸系统的数学模型。提出了液压变压器平衡角的概念,推导出其表达式。对系统进行了仿真实验研究。结果表明,液压变压器具有良好的伺服性能。     

应用曼宁公式进行明渠水力计算的误差分析

应用曼宁公式进行流量计算时,当宽深比＞100时,水力半径可以用断面平均水深代替.通过分析不同断面形状的明渠均匀流流量计算产生的误差,提出了用断面平均水深代替水力半径进行计算的适用条件.