水电站进水口渐变段局部水头损失研究

为研究水电站进水口渐变段局部水头损失,分别针对渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径三个影响因素,采用CFD方法模拟了15种进水口渐变段,进行数值分析。在此基础上,通过量纲分析研究了水电站进水口渐变段水头损失的敏感性。结果表明:水电站进水口渐变段局部水头损失与渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径有关;渐变段长度、隧洞长度对局部水头损失影响较小,而隧洞直径对局部水头损失影响较大。研究结果可为水电站进水口渐变段设计计算提供参考。     

管道水流的水头损失系数

管道的水头损失直接影响水管和水泵尺寸的确定,也就是管网的水力平衡。所有沿程水头损失计算公式,在估算水管内壁糙率时都有误差。对于一定材料一定管径和流量的管道的阻力系数,不同的方程式可以估算出不同的沿程水头损失。在复杂管道网络系统中,方程式或系数的小误差的累积,使各个管子水头损失或流量的计算值产生较大的误差。本文提出了三个广泛应用于管道摩阻方程摩阻系数有关的解决水头损失计算误差的数学关系式和诺模图。对象聚氯乙烯和铸铁管道来说,用Hazen—Willians(H—W)和Manning(Mn)公式得的水头损失与Darcy—Weisbach(D—W)得的水头损失相同。还介绍了摩阻系数随直径和水流条件而变化的情况,并讨论了运用计算机计算变化的沿程损失系数问题。     

闸孔出流局部水头损失系数研究

为了填补现有水力计算手册中关于确定闸孔出流局部水头损失系数的空白,在当前闸孔出流水力计算理论与实践的基础上,根据能量方程导出了平板闸门闸孔出流局部水头损失系数ζ的定量计算公式.即ζ=0.610 3(e/H)3-0.290 8(e/H)2+0.117 5e/H+0.040 6,ζ随闸孔相对开度e/H的增大而增大,其变化范围为0.04～0.16.     

长距离大口径输水管线摩阻系数及局部水头损失系数研究

针对长距离、大口径PCCP输水管摩阻系数n值及局部水头损失系数ξ值经验数据较少的情况,根据对已经实际运行四年的珠海市平岗泵站咸期供水配套工程中的输水管(长21km,管径DN2 400)进行监测和数据分析,推算出较为合理的n值、ξ值和局部水头损失比例,以供今后类似工程参考。     

微灌管道局部水头损失扩大系数的修正

根据微灌水力学原理,修正了微灌管道局部水头损失扩大系数,并对影响局部水头损失扩大系数的因素进行了敏感性分析。结果表明:当微灌管道出水口较少及进口端长度不等于出水口间距时,采用修正后的微灌管道局部水头损失扩大系数可以提高管道总水头损失的计算精度。     

岔管水流水头损失的三维数值分析

抽水蓄能电站岔管系统进水口中的水流结合Ｓｍａｇｏｒｉｎｇｓｋｅｙ的局部管网比尺紊流模型，已用三维可压缩水动力方程求解完成了数值分析。本文叙述在发电和抽水二种工况下，岔管系统中水流的详细特性。     

荆江河道水流运动特性研究

利用长江防洪实体模型,全面系统地对荆江不同流量条件下的各水力要素进行测量,并结合三峡水库蓄水以来的水沙、地形资料,分析了荆江河段水流运动的基本规律和近期变化的特点,在此基础上对荆江不同河道整治方案进行了研究,并针对不同河型提出了具体的河势控制措施。研究成果表明 : 通过试验分析较详细地掌握了荆江水面纵比降、断面宽深比、流速分布及水流动力轴线变化等水力要素变化的特点,揭示了荆江河段水流运动规律,并为河道（航道）整治工程提供了科学依据。     

人工植被分布变化对坡面流阻力及局部水头损失系数的影响研究

基于室内坡面流实验,研究了人工植被分布变化对坡面流水动力学特性的影响。试验包括"细管整齐排列"、"细管1/2错开排列"、"细管1/4错开排列"、"粗管1/2错开排列"等植被分布方式。研究结果表明植被分布变化对坡面流扰动程度的影响显著,从而使得不同植被分布方式下的坡面流达西阻力系数、局部水头损失系数差异性很大。而随流量增大达西阻力系数、局部水头损失系数都呈现先减小后增大的趋势。     

生态沟渠淹没刚性植被局部水头损失系数研究

在生态沟渠的过流能力和断面尺寸设计中,断面阻水特性以及平均流速是非常重要的因素。以往的研究多基于力学平衡方程,但往往仅考虑了植被的阻水作用而忽略了沟渠边壁及底板的阻水作用。从能量方程角度,将植被引起的水头损失看作局部水头损失,把边壁和底板引起的水头损失看作沿程水头损失,对含刚性植被矩形水槽试验资料进行多元回归分析,得到了刚性植被局部水头损失系数ε的经验公式和断面平均流速v的计算公式,经试验资料验证,并与通过植被阻力系数Cd推求的流速相关公式对比,得出本文提出的刚性植被局部水头损失系数经验公式和含刚性植被矩形生态沟渠断面平均流速计算公式计算的精确度较高,可为生态沟渠的设计提供参考。     

进水口水头损失计算探讨

在进水口的设计过程中,需要进行水力学计算。采用了水利水电工程进水口设计规范中的沿程水头损失和局部水头损失公式对进水口进行计算。结合非洲某水电站进水口典型例子分析了沿程损失的λ为什么采用了柯尔勃洛克一怀特计算。结合水力学试验成果分析了进水口流速采用水力学断面进行计算的准确性。     

不同流量下渐扩段局部水头损失数值模拟

为研究不同流量下渐扩段局部水头损失规律,选取了MIKE软件的水动力(HD)模块,对渐扩段水面线进行模拟分析,从而得出局部水头损失的水面线、流场等相关规律,并与计算值进行对比。计算结果表明:模拟得到的渐扩段沿程水面线与计算值吻合较好,且从流场图上及水位对比图中可看出,MIKE软件更能很好地模拟出局部水头损失,大大减小计算的难度和复杂程度,且能做到精确模拟。研究成果可为相关实际水利工程提供依据。     

矩形明渠消力池水跃的水头损失研究

为了研究沿程水头损失与局部水头损失的变化规律,根据沿程水头损失的基本定义,推求矩形明渠消力池水跃区沿程水头损失与床面阻力系数、水跃共轭水深比、跃前断面宽高比及跃前断面水深的理论关系,提出了矩形明渠水跃区沿程水头损失及其系数和局部水头损失系数的理论公式,给出了沿程水头损失系数、局部水头损失系数和总水头损失系数的简单拟合公...     

大型输水渠道系统建筑物水头损失处理方法研究

大型输水渠道系统往往穿越大量过水建筑物,如何合理的确定这些建筑物的水头损失是渠道运行调度仿真计算中的一个关键问题。对各类建筑物按照水头损失的计算方法进行了分类,采用概化断面的方法,对渠道渐变段、倒虹吸管身段推导出了便于实际仿真计算的总水头损失计算公式,并给出了各公式系数的计算方法;对其它建筑物也给出了有效的处理措施,并给出了计算节制闸设计局部水头损失的方法。实例计算表明,本文提出的建筑物水头损失处理方法简洁高效,能够提高渠道运行调度仿真计算的效率和精度。     

弯道低水头拦河闸闸孔分流比试验研究

通过理论分析,结合模型试验,对处于弯道上的低水头拦河闸闸前的水流特性、闸孔的分流比及其影响因素进行了研究,探讨了闸孔分流比的计算方法。结果表明,由于枢纽对闸前水流的影响,使得闸前弯道水面横比降、纵比降显著减小,纵向垂线平均流速横向分布趋于均匀化。河槽总流量和枢纽轴线与弯道进口断面的夹角对闸孔分流比的影响较小。靠近凸岸的边孔泄流能力较弱,其余各闸孔分流较均匀。闸孔分流比的计算结果较为满意。这些对于保证闸址选择、水闸设计的经济性、安全性具有很重要的意义。     

槽流转捩的直接数值模拟

本文用直接数值模拟的方法模拟了平面流的转捩过程中对应于Ｋ型转捩的情形。计算结果与实验中有控制的转捩过程定性一致，也与他人的计算结果符合得很好。     

R型水跃局部水头损失系数与跃后水深的计算

通过能量方程研究R型突扩水跃局部水头损失系数,完善水跃跃后水深计算的理论方法,为消力池跃后水深的计算提供新的思路。通过建立消力池出口扩散断面和跃后断面的能量方程,分析R型突扩水跃局部水头损失系数和水跃水深比的变化规律。结果发现:R型水跃相对局部水头损失系数是突然扩散断面弗劳德数和消力池突扩比的函数;相对局部水头损失系数既服从线性分布,又服从乘幂分布;水跃水深比是跃前断面弗劳德数和消力池突扩比的函数。提出了局部水头损失系数和水跃水深比的计算公式,并分别对其进行了验证。     

含非淹没植物明渠糙率系数及非均匀流水力特性

根据水力学对明渠水流流动类型的划分,提出按均匀流和非均匀流分别进行研究的新思路。通过对植物段上游水流和植物段水流的研究,得到种植植物后植物段上游形成M1型非均匀流,植物段基本形成M2型非均匀流,其相对水深随排列密度增大而增大,种植物前非均匀流水深越小,种植物后水深变化越大,植物段的相对糙率系数和相对水力坡度均随植物排列密度增加而增大,且植物横向加密比纵向加密糙率系数增加的快,阻水效果更明显等结论。更多还原     

薄壳结构在流道模板中的应用

轻型薄壳承力结构首次在湖北省王甫洲水电站灯炮贯流式机组主机段流道面立模中应用。这里的“薄壳”主要指承载机构而言，其结构材料用３ｍｍ厚钢板为面板，(２２钢筋作圆弧骨架，Ｌ６３×４０×５角钢为面板失稳加劲肋。结构为整体式钢模，经济效益显著，加工制作简单，立、拆模节省时间，刚度好——承载时主要是轴压应变的变形，远比普通抗弯结构变形小，值得在水电施工的各种大面积异形面立模中推广。     

干支流直角交汇区水流泥沙运动特性初步研究

通过总结前人有关干支流直角交汇区水流泥沙运动研究成果,归纳了干支流直角交汇区的分区水流泥沙运动特性,初步探讨了交汇区局部水头损失计算方法,提出了新的包含水深比及回流长度的局部水头损失系数计算公式,采用长江科学院水槽试验成果对计算公式进行了验证。验证结果表明：在汇流比较小时,计算与试验成果吻合较好。