利用水平附壁射流破异重流理论探讨

 过边界层方程积分，导出了在盲肠河段设置水平附壁射流时，动量通量沿程变化规律；并在不计阻力情况下，求出了射流段的断面平均流速关系式；通过理论分析 建立了破除异重流时孔口射流流速与水力泥沙因子之间的关系；并将设置水平附壁射流与加客水破异重流的效果进行了比较 证明了在盲肠河段一定位置设置水平附壁射流工程措施是破除异重流的一种经济有效途径     

三峡水利枢纽引航道防淤清淤措施研究

根据三峡水利枢纽通航建筑物的淤积特点,通过引客水破异重流,水帘、气帘和水平附壁射流破异重流,潜坝拦阻异重流以及引流冲沙、引流结合松动冲沙试验,重点研究了防淤清淤措施及其效果。并认为应以机械挖泥为引航道口门外清淤的主要措施。     

射流元件附壁与切换流动规律研究

射流元件是射流式井底增压器的换向控制部件，元件内部射流具有稳定附壁和快速换向的特性。文中运用计算流体力学方法，数值模拟了射流元件内部射流稳定附壁与切换的流动过程。通过背压和控制流对射流附壁与切换过程影响规律的分析，揭示了射流元件流场附壁与切换的过程和机理，发现了控制流上游来流位置对射流附壁影响很大，可以通过合理选择信号道引流位置来增强附壁稳定性。研究结果对射流元件结构优化有指导意义。     

流动环境中高浓度射流的三维数值模拟

应用流动环境中高浓度圆孔射流的三维RNG湍流模型,模拟计算不同水深和环境来流下的流态和浓度场分布,结果表明在已有射流区、冲击区以及异重流区的基础上,还存在1个上游入侵区。该上游入侵区的长度随环境流速的增大而减小,水深对其的影响相对较小。射流触底点位置随环境流速以及水深的增大而下移,触底点浓度则随环境流速以及水深的增大而减小。流态分析显示,壁面反射流形成动量较强的附壁射流时,会在较短距离内收缩和膨胀,紊动掺混剧烈,水深较浅时容易形成全水深掺混。比较而言,附壁射流较弱时无上游入侵,在射流孔口下游附近横断面上会形成较为特别的水滴状浓度等值线分布,在水体底部形成更为稳定的异重流。最后探讨了水体底面横向最大浓度沿流向的分布特征。     

水下移动射流冲蚀沙床的试验研究

为研究移动射流冲蚀效果和泥沙输移的影响因素,开展了不同射流喷嘴移动速度和沙床坡度条件下的二维平面移动射流冲蚀沙床试验研究。试验记录了不同射流工况下的泥沙输移过程及异重流的运动规律,分析了泥沙输移及异重流运动随射流喷嘴移动速度、沙床坡度的变化规律,讨论了异重流运动和泥沙淤积形态的物理机制。结果表明:水下移动射流冲蚀沙床能够形成异重流,可实现淤积泥沙的起动并输移一定距离。泥沙淤积轮廓剖面具有相似性,各工况平均输移距离近似相等,沿程累计泥沙相对输移量分布与泥沙粒径分布相似。泥沙相对输移量与射流喷嘴移动速度和沙床坡度呈正相关,但当沙床坡度大于10‰后,坡度影响不再显著。     

射流冲吸泥装置形成的人工异重流研究

提出了利用射流泵冲吸库底泥沙,形成人工异重流的原理及设计计算理论。结合小浪底水库清淤,对射流泵冲吸泥装置进行了模拟试验研究,并对其产生的人工异重流,进行了分析计算。     

横流环境中射流的数值研究

本文采用标准的k-ε模型及混合有限分析法对均匀横流环境中的铅直圆形射流进行了(射流比0.5～8)数值分析。所得射流轨迹线与实验资料吻合良好，且与理论分析得出了各种射流比(射流出流速度与横流速度之比)情况下的射流轨迹线、对称面上的内外边界线的统一数学表达式，得出了水平面上示踪质影响的最大宽度、射流横断面浓度最大值偏离射流中心值与射流比的关系式，还得出了射流是否发生附壁及产生分叉现象的界限值。文中数值结果清晰地显示射流背流面存在马蹄形的流动结构。     

附壁射流的空化类型及其声辐射特性

本文简述了用NHC型噪声测试系统和常规声测手段,对附壁射流空化进行了系统的试验研究。研究成果表明:(1)附壁射流流场内作用不同的局部压力,会出现三种不同类型的空化,它们具有各自的声辐射特征:(2)在不同的流速和压力情况下,外形和空化数相近的分离型空化,具有含气型和蒸汽型两种,它们在声压脉冲波形和噪声频谱上有明显差别,(3)附壁射流的初生空化数不随流速变化,但随扩大比增加而增大。文中指出,可利用空化噪声的频谱和声辐射波形来判别空化类型及空化发展程度。     

自激吸气式脉冲射流装置在多泥沙深水水库的应用研究探讨

异重流排沙一般仅在调水调沙后期采用,只能将运行至坝前的部分细粒径泥沙排出;射流清淤技术在浅水中进行局部的采砂、清淤有广泛的应用,二者在深水泥沙处理上均存在一定的局限性.为此,结合异重流产生和运动的特点,提出利用自激吸气式脉冲射流装置制造人工异重流进行冲驱泥沙的新方法.研究并探讨了技术的可行性及影响因素,以及清淤河段的选择,对脉冲射流的冲沙速度等技术参数进行了论证,以求解决深水条件下大面积、长距离的大量排沙清淤的技术难题.     

不同水流结构区掺气浓度分布规律试验研究

采用水力学模型试验的方法,通过改变跌坎深度、入射角度、入池流量观测跌坎消力池内不同水流结构区掺气浓度的分布规律,通过控制变量法,对试验数据进行对比分析。试验结果表明:对各水流结构区掺气浓度分布规律影响最大的是入池流量,其次是跌坎深度,而入射角度的影响最小。其中随着入池流量的增加,底滚回流区、冲击区、淹没射流区、附壁射流区、面回流区的掺气浓度都明显增加。随着跌坎深度的增加,底滚回流区、冲击区、淹没射流区的掺气浓度减小,附壁射流区和面回流区的掺气浓度变化不大。随着入射角度的增加,底滚回流区和冲击区的掺气浓度略微增加,淹没射流区的掺气浓度减小,附壁射流区和面回流区的掺气浓度变化不大。     

Numerical and experimental study of Boussinesq wall horizontal turbulent jet of fresh water in a static homogeneous environment of salt water

This paper investigates a numerical and experimental study about buoyant wall turbulent jet in a static homogeneous environment. A light fluid of fresh water is injected horizontally and tangentially to a plane wall into homogenous salt water ambient. This later is given with different values of salinity and the initial fractional density is small, so the applicability of the Boussinesq approximation is valid. Since the domain temperature is assumed to be constant, the density of the mixture is a function of the salt concentration only. Mathematical model is based on the finite volume method and reports on an application of standard k- ? turbulence model for steady flow with densimetric Froude numbers of 1-75 and Reynolds numbers of 2 000-6 000. The basic features of the model are the conservation of mass, momentum and concentration. The boundaries of jet body, the radius and cling length are determined. It is found that the jet spreading and behavior depend on the ratio between initial buoyancy flux and momentum, i.e., initial Froude number, and on the influence of wall boundary which corresponds to Coanda effect. Laboratory experiments were conducted with photographic observations of jet trajectories and numerical results are described and compared with the experiments. A good agreement with numerical and experimental results has been achieved.     

“高喷”技术在安居水电站溢流坝,堰基础处理工程中的应用

高压喷射灌浆是水利水电工程中基础处理的一项新技术。本文主要介绍“技术对安居水电站溢流坝、堰坝导墙、溢流堰天窗沙卵石基础处理的方法和体会。     

高压旋喷灌浆在某工程砂卵砾石地基防渗加固中的应用效果分析

采用双管法高压旋喷灌浆对砂卵砾石地层进行防渗处理,通过试验选择合适的灌浆方式和施工工艺参数.在施工过程中对这些工艺参数进行严格控制,保证灌浆后的防渗墙体完整、连续和强度高.围井抽水试验及墙体钻孔注水试验结果表明:高压旋喷灌浆防渗墙体抗渗性能指标满足设计要求,取得了预期处理效果.工程实践证明采用双管法高压旋喷灌浆对砂卵砾...     

振孔高喷灌浆在三峡工程中的应用

三峡工程电源电站施工围堰防渗采取了振孔高喷防渗墙的形式。振孔高喷防渗墙是采用高压喷射注浆技术构筑的连续板墙状凝结体结构。振孔高压喷射注浆是一种钻喷一体化的高喷灌浆技术，以大功率的振动锤将带有特制喷嘴的高喷杆快速向下振孔，同时用高压设备使浆液、水及气成为高压流从喷嘴中喷射出来，冲击、破坏土体。当钻杆到达预定岩面后．以一定速度向上提升钻杆．使浆液与风化砂强制混合，待浆液凝固后，便形成了防渗墙。检测表明，三峡工程电源电站施工围堰高喷防渗墙施工质量优量．各项性能均满足设计要求．     

新型防渗墙在水库坝基防渗中的应用

辽宁省水科院在小龙口水库坝基砂卵石层防渗施工中,将高压喷射灌浆与静压充填灌浆结合在一起,构筑夹心结构防渗墙.与高喷板墙相比,该种形式防渗墙厚度增加了3～4倍,单位体积墙体水泥含量增加了15%,从而使墙体的耐久性得到很大程度的提高.文章就这种新型夹心防渗墙在小龙口水库坝基防渗中的设计、施工及防渗效果作了介绍.     

振孔高喷灌浆在三峡工程中的应用

三峡工程电源电站施工围堰防渗采取振孔高喷防渗墙形式。振孔高压喷射注浆是钻喷一体化的高喷灌浆技术，以大功率的振动锤将带有特制喷嘴的高喷杆快速向下振孔，同时用高压设备使浆液、水、气成为高压流从喷嘴中喷射出来，冲击、扰动土体。当钻杆到达预定岩面后，以一定速度向上提升钻杆，使浆液与土体强制混合，待浆液凝固后便形成防渗墙。检测表明，三峡工程电源电站施工围堰高喷防渗墙施工质量优良，各项性能均满足设计要求。     

厚中粗砂层中多轴深层搅拌防渗墙的施工

对于中粗砂层较厚的多轴深层搅拌防渗墙施工,通过改进钻头,采用中间钻头喷气施工工艺,能有效地提高施工效率。以潮州供水枢纽工程上埔堤防渗墙施工为例,介绍多轴深层搅拌在厚中粗砂层中的施工工艺及质量控制。