涡管螺旋流排沙技术及其应用

在综合分析国内外涡管螺旋流排沙技术主要研究成果的基础上，对螺旋流的形成及排沙机理，涡管泄流比和排沙率以及涡管设计和实际应用情况，作了全面而综合的介绍，并提出了自己的观点，指出了有待进一步深入研究的问题。     

涡管螺旋流排沙在动力渠上的应用研究

分析研究涡管螺旋流的形成和适用条件,对甘肃长江与黄河流域6座山区水电站动力渠涡管螺旋流排沙应用实践进行全面研究总结.应用研究表明,将涡管段渠道底板优化为"前低后高"型式,可有效增强螺旋流,提高排沙成效,且大流量引水不宜采用"佛汝德数Fr"判别排沙效果,为涡管排沙机理研究应用提供了新的可靠依据.涡管螺旋流排沙应用研究成果...     

涡管排沙研究进展

进入涡管槽口的挟沙水流会形成强有力的螺旋流沿涡管流动，能有效地排除底部推移质泥沙。涡管排沙可解决渠道引水的泥沙问题或排除水库泥沙，成本低，效率高。本文介绍了国内外在分析涡管排沙机理、重要影响因素、排沙效率计算及相关设计等方面的进展。     

螺旋流排沙的试验研究和应用

本文以试验资料为依据,阐述了螺旋流的形成条件,螺旋流强度变化规律,涡管泄流量估算方法,涡管内流速分布图形,纵、横向流速的关系及涡管适用条件和设计方法;最后介绍螺旋流排沙在国内首次应用成功的实例,为在我国应用推广这种排沙措施提供了依据.     

上千佛洞电站压力前池排沙方式的试验探讨

本文结合上千佛洞水力学模型试验研究对前池内的排沙方式做了一些探讨。试验结果表明．在前池底部埋设顶部开口的涡管．利用水流流入管内所形成的螺旋流排沙，排沙率高，而且耗水少，是一种很有效的排沙方式。     

螺旋流排沙管泄流量计算方法

本文通过水槽试验资料，分析了影响螺旋流排沙管泄流量的主要因素，提出螺旋流排沙管泄流量计算公式，并经三座水电站排沙管泄流量原型观测验证，用该公式计算排沙管泄流量筒便可靠、精度较高，可供设计排沙管时参考。     

螺旋流排沙管泄流量计算方法

本文通过水槽试验资料，分析了影响螺旋流排沙管泄流量的主要因素，提出螺旋流排沙管泄流量计算公式，并经三座水电站排沙管泄流量原型观测验证，用该公式计算排沙管泄流量简便可靠，精度较高，可供设计排沙管时参考。     

适用于急流渠道的排砂涡管水力特性研究

涡管排砂的原理是在排砂管上部设有一个狭窄的开口,从这里把靠近底层的含沙浓度较高的水流导入排沙管,利用管内产生的螺旋流,以少量的水把泥沙排出。对这种涡管排沙Robinson等作过研究;在日本有吉良,芦田等作过实验研究。这种排沙管过去只认为适用于缓流渠道上设置,本文研究了适用於陡坡急流渠道情况的基本水力特性和排沙效能。这里给出的是室内试验成果。     

陕西省螺旋流排沙技术推广现场会在镇安召开

由陕西省水利水保厅、陕西省水科所共同主办的螺旋流排沙技术推广现场会1991年9月25～26日在陕西省镇安县召开,来自省内外的近40名代表参加了会议。螺旋流排沙技术的基本的原理是在渠道底部埋设一根顶部开口的涡管,利用水流流入管内所     

排沙涡管泄流量和泄流比之估算

由于排沙涡管具有排沙效率高、结构简单等优点，被用于电站或灌溉引水排除中粗颗粒泥沙。涡管泄流量大小决定着排沙量的多少。试验得知：当排沙涡管开口全部被水流淹没而形成满管流后，其开口长度和宽度对泄流量影响较小，涡管与水流方向的夹角对泄流量影响较大。本文通过实验和实例，说明了泄流量和泄流比的估算。     

新疆金沟河排沙工程涡管排沙技术的应用

根据金沟河涡管排沙工程的布置形式及排沙要求,提出了排沙涡管开口宽度、涡管直径、涡管与渠道轴线夹角、涡管开口长度、涡管纵向坡度等技术指标的确定方法,计算并分析了排沙涡管截沙率及排沙效果。结果表明:通过对排沙涡管进行改进,金沟河排沙平均耗水量占引进水量的4.51%,符合原设计的技术指标。     

涡管排沙技术研究的发展与前瞻

通过对涡管排推移质泥沙机理的分析及试验研究 ,提出涡管排沙的三个参数 :涡管分流比、截沙率及挟沙能力 .对涡管与渠道水流方向的夹角、渠中水流的佛劳德数及涡管开口宽度等参数与排沙效率的关系也分别进行了研究 .通过对悬移质分选沉降的理论研究 ,提出了悬移质涡管排沙的计算方法 ,该方法已成功地应用于沙湾县金沟河渠首水电站沉沙池的设计上 .文中还提出了涡管排沙技术有待研究的问题     

基于熵产理论的水轮机尾水管涡带研究

为了研究水泵水轮机部分负荷工况尾水管涡带产生的原因和压力脉动特性,本文以模型水泵水轮机为研究对象,对内部流动进行了全流道三维数值模拟并采用熵产理论进行了分析。计算结果分析表明:数值模拟与实验值吻合较好;固定导叶和蜗壳内的总熵产很小,而转轮和尾水管内较大,在小流量工况叶片压力面产生的流动分离会导致高熵产率分布区域的出现,并且会随着流量的进一步减小而扩大;在部分负荷出现了粗壮型和纤细形两种涡带,均呈现螺旋形,涡带的形成与叶片出口环量偏离零环量有很大关系;涡带的出现会在尾水管内形成漩涡,阻塞尾水管通道,涡带跟随转轮同方向旋转,但是转速更低,因此尾水管出现幅值较大的低频压力脉动。     

涡管排沙式沉沙池的工程应用——以新疆金沟河渠首电站为例

简述涡管排沙式沉沙池的设计思路 ,结合新疆金沟河渠首电站 ,介绍涡管排沙式沉沙池的原型观测结果 ,并对沉沙池的运用效果进行了分析 .工程实践表明 ,涡管排沙式沉沙池构造简单 ,运行可靠 ,造价低廉 ,有较好的沉沙及排沙作用 ,可用于排除水电站引水渠道中的悬移质泥沙     

山东黄河泥沙特性及沙峰运移规律

在论述黄河山东段泥沙时空分布及不同时期泥沙粒径变化的基础上，重点分析了洪水过程中沙峰的运移规律：山东河段沙峰的削峰率为沿程向下游递减，且与沙峰的大小成正比；沙峰沿程输沙量变化，高村至艾山段沿程减小。艾山至利津段基本稳定。沙峰运移过程中与相应洪峰发生的时间一般是不同步的，高村至艾山段，沙峰常超前于洪峰，而艾山至利津段，沙峰常滞后峰；不漫滩洪水，沙峰一般滞后于洪峰，漫滩洪水，沙峰一般超前于洪峰。     

THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDIES OF HYDRAULIC CHARACTERISTICS OF DISCHARGE TUNNEL WITH VORTEX DROP

The velocities at given points in the volute chamber,the contracted section and the vertical dropshaft of a discharge tunnel with vortex drop were measured by a small specially designed L-shaped tube,as Laser Doppler Velocimetry(LDV) or Particle Image Velocimetry(PIV) would not work there due to the special structure of the discharge tunnel with vortex drop.Hydraulic empirical formulas were proposed to predict the velocities and the angles of the velocities made with the vertical direction θ.The theoretical analysis results were in good agreement with experimental data.Therefore,the method proposed in this paper can be used to analyze related characteristics of discharge tunnels with vortex drop.Additionally,different model scales were considered to predict the cavitation characteristics on the wall of a dropshaft in practical engineering.     

排沙漏斗悬板径向坡度对流场影响的试验研究

为了弄清楚溢流悬板径向坡度改变对排沙漏斗流场的影响,通过物理模型试验方法,利用粒子图像流场测速技术(PIV)对悬板径向坡度分别为0、0.087、0.173、0.259时的排沙漏斗模型三维速度场进行了量测,并结合排沙漏斗工作原理对各工况下的切向速度、径向速度、垂向速度及流线进行了对比分析。结果表明:随着悬板径向坡度增加,漏斗室内旋流强度增大,空气涡面积增大,排沙耗水率降低,泥沙颗粒向室内运动机率增大,淤积在悬板上的可能性减小;悬板坡度对漏斗室内的二次流强度和形成位置影响较大,其中坡度为0.173时二次流最为稳定,坡度为0.259时,无二次流形成,不利于底部泥沙输移至排沙底孔;垂向速度分布结果表明坡度为0.259时过渡区垂直向上流速较少,泥沙落淤悬板或者随流溢出的机会最小,但垂直速度相比切向速度和径向速度而言较小,且过渡区范围很小,对悬板落淤和截沙率的影响可以忽略不计。     

WAVE BOTTOM LAYERS DYNAMIC WITH SUSPENDED SEDIMENT OVER VORTEX RIPPLES

Vortex ripple is widely formed in the coastal region, and the dynamic of vortex is quite important because it is responsible for sediment transport. The flow structure around the vortex ripples can be modeled as 2D flow due to the geometry of the flow boundaries. In this paper, 2D Large-Ed-dy-Simulation (LES) method was used to predict the flow structure and the dynamic of vortex in the bottom layers under the action of the wave, the numerical simulation results show a completely process of vortex formation, evolvement and disappearance. Based on the study of flow structure, the suspended sediment transport was modeled in present paper. The simulated sediment concentrations were compared to measurements from the literature. The agreement between the time averaged simulated concentration profiles and measurements is satisfactory. For a high setting velocity, the suspended sediment is confined to the vicinity of the bed, and it is dominated by the local bottom shear stress. For a small setting velocity, the suspension is more dominated by the characteristic of vortex. There are two suspended sediment transport peaks observed in the cross-section at the trough and crest in the half period, the second peak is due to the separation bubble taking the sediment.     

混流式水轮机部分负荷下尾水管压力脉动试验研究

通过三峡电厂升水位试验数据分析了混流式水轮机部分负荷下尾水管压力脉动主频的变化趋势，指出了目前两种用于计算尾水管涡带频率的适用性不足。试验数据表明，定水头下尾水管压力脉动主频在部分负荷低负荷段随着水轮机流量的增大有减小的趋势，在部分负荷高负荷段中呈“V”型分布，这种“V”型分布与尾水管固有频率相关；定导叶开度情况下，部分负荷下尾水管压力脉动主频与水头没有必然联系；试验同时表明，部分负荷下尾水管压力脉动对机组稳定性参数具有直接影响，是引起机组稳定性参数变化的主要原因。