水舌入水喷溅的随机数学模型

对水舌入水喷溅的随机计算理论进行研究与改进,开发了随机数学模型。该模型对溅水区进行时空离散,可反映水舌入水形态与喷溅过程对溅水分布的影响。同时,通过引入人工神经网络模块,实时判别水滴的当地风速与飞行终止条件,使其具备模拟复杂地形与风场下溅水分布的能力。通过室内溅水试验对数学模型进行验证,结果表明该模型的模拟计算结果与试验结果较吻合。     

海拔高程对泄洪雾化影响的敏感分析

针对海拔高程对于泄洪雾化降雨分布的影响,提出了一种改进的随机溅水数学模型。运用小湾水电站泄洪洞雾化实测降雨资料进行模型验证,两者结果吻合良好。敏感分析表明,随着海拔高程的增加,泄洪洞下游雾化降雨范围有增大的趋势,当海拔高程从50 m增加到3000 m时,泄洪雾化雨区在两岸的爬升高度增加50 m,纵向范围增大100 m;同时,降雨强度等值线分布发生坦化,在降雨强度大于400 mm/h的等值线区域,分布范围缩小,而在400 mm/h以下区域,雨区分布范围明显增大。上述研究为今后全面考虑海拔高程与气象条件对于泄洪雾化过程的影响建立了基础。     

丰满水电站重建工程挑流消能方案泄洪雾化研究

针对丰满水电站重建工程中的挑流消能方案,采用随机溅水数学模型,进行了泄洪雾化降雨数值模拟,将水舌入水喷溅源进行空间离散,描述水舌入水形态对下游雾化降雨的影响,同时考虑飞行水滴与空气间的相对速度,分析了各种泄洪运行方式与自然风场对雾化降雨分布的影响。研究表明:丰满水电站重建工程采用的分区挑流泄洪方案可将雾化区域控制在河道水面范围内,雾化降雨对左岸三期电站、右侧坝后电站、以及右岸生产、生活区的影响有限。在10 m/s以上横向风场作用下,左岸三期电站尾水平台出现5 mm/h左右的降雨,对此可通过增设地面排水设施加以解决。对于泄洪运行调度,建议优先开启中区4~#—6~#溢流表孔,然后是右区7~#—9~#溢流表孔,最后是左区1~#—3~#表孔,这可进一步减轻雾化对两岸建筑物及边坡稳定产生的不利影响。     

三峡工程雾化水流溅水区的分析和计算

 分析了雾化水流溅水区的特性和建立了溅水影响范围的计算公式。内容包括: (1) 溅水现象和溅水水滴的反弹特性分析; (2) 溅水水滴抛射运动轨迹的计算; (3) 溅水影响范围的计算; (4) 模型试验的验证。主要结论: (1) 建筑物尽可能避免放置在溅水区内; (2) 溅水区的估算建议用考虑水舌风影响的溅水水滴溅抛运动方程计算。     

基于泄洪雾化影响的白鹤滩水电站坝身泄洪调度方式研究

针对高坝工程泄洪调度方式的雾化影响问题,提出一种改进的泄洪雾化数学模型。该模型可综合反映水舌入水条件、气象条件及河谷地形的影响,并通过小湾工程实测资料验证,两者吻合良好。在此基础上,针对白鹤滩水电站坝身泄洪方式进行雾化影响对比分析。结果表明,当深孔泄洪时,由于其水舌挑距大,入水角度小,水舌风场与雾化降雨范围明显大于表孔泄洪,在泄洪流量与水位落差相同的条件下,表、深孔不同开启方式,其水舌落点与入水形态各不相同,最终引起水舌风场与雾化降雨分布显著变化,根据不同运行工况下的雾化降雨对比结果,提出了坝身孔口的最优开启方式。上述研究为今后实际工程泄洪调度的雾化影响分析提供了借鉴。     

乌东德水电站表孔体型优化研究

乌东德水电站坝址处河谷狭窄,覆盖层深厚,施工详图设计阶段拱坝厚高比增加,表、中孔相对位置发生变化,存在表孔自由溢流水体击打中孔弧门、表中孔水舌碰撞后形成的横向溅水冲击透水边坡及水垫塘底板冲刷较深等问题。通过1〖DK(〗∶〖DK)〗50水工整体模型试验及方案比选,对表孔出口位置、型式进行了优化研究,使表孔水舌横向扩散,纵向分层明晰,表中孔碰撞消能后水垫塘底板冲刷轻微,边坡横向溅水强度基本与自然降水相当。研究成果可为工程设计及安全运行提供技术支撑。     

泄洪雾化溅水区纵向范围的估算

随着我国水利水电事业的发展，雾化问题越来越受到人们的关注。通过对雾化模型的研究，提出影响雾化溅水的主要因素，用量纲分析方法推出雾化溅水区纵向范围的估算式。并根据一定的模型相似率，测出雾化溅水的范围，对泄洪雾化数学计算模型进行了验证，为预报雾化危害提供强有力的依据。     

泄洪雾化模型试验研究

随着我国水利水电事业的发展，雾化问题越来越受到人们的关注。通过对雾化模型的研究，根据一定的模型相似率，测出雾化溅水的范围，对泄洪雾化数学计算模型进行了验证，为预报雾化危害提供强有力的依据。     

白山电站泄洪雾化原型观测与模型试验研究

本项研究是通过4次泄洪原型观测和模型试验,探讨了泄洪溅水雾化原因,重点研究了不同设计思路的水垫塘体型(冲坑)对泄洪溅水与雾化的影响,提出了改善减轻雾化源的工程措施及其防护范围。     

雾化水流溅抛水滴运动深化研究

雾化水流是水利枢纽高速泄流时所形成的一种特定的流动现象,溅水区则是雾流降雨强度最大的区域,其给工程带来的危害应加以特别关注.本文引用雨滴运动的研究成果对粒子的阻力系数进行修正,得到了溅抛水滴运动的阻力系数,而后又对溅抛水滴直径对溅抛长度的影响进行了初步探讨,加深了对溅水运动的认识.     

RAIN INTENSITY DISTRIBUTION IN THE SPLASH REGION OF ATOMIZED FLOW

1. INTRODUCTION Large hydropower stations with high water head are mostly built in deep and narrow gorges in China. During the process of water release, since strong aeration and diffusion in the area of jet takes place, water droplets at the outer edge o…     

UNIFIED MODEL FOR SPLASH DROPLETS AND SUSPENDED MIST OF ATOMIZED FLOW

In this article, the unified mathematical model for splash droplets and suspended mist of atomized flow was established, which classifies the atomized sources into the splash source and the suspended source. For the splash source, the Lagrangian method was used to simulate the random motion of splash water droplets, and for the suspended source the theory of air-water two-phase flow was used to simulate the mist flow moving in particle clouds. The rainfall intensity of the atomized flow was obtained by summarizing the rainfall intensities relative to the above two types of atomized sources. Both experimental data and prototype observation data were used for the verification of the mathematical model. For both the distribution of rainfall intensity, and the outer edge of the atomized flow, the simulation results are in agreement with the experimental data or prototype observation data.     

挑流水舌泄洪雾化源形成过程研究

水利工程大功率泄洪引发的强降雨及雾流对工程运行安全和周围生态环境均可能产生较大影响。以往研究工作主要从工程安全出发,关注大坝下游两岸岸坡的泄洪雾化影响范围和雨强分布特性。由于泄洪雾化涉及复杂的水气两相流和高速水流运动问题,现阶段对雾化形成机理的研究尚不透彻。通过概化模型试验,利用高速摄影等测量手段,对不同水力条件下挑流水舌落水产生泄洪雾化的过程进行了观测分析,重点研究了落水点附近表面水体激溅反弹产生雾化源的过程,分析了泄洪雾化主要雾化源的组成和特点。研究表明泄洪雾化主要由水舌空中紊动掺气形成的抛洒雾源和水舌与下游水体碰撞反弹形成的激溅雾源组成,特别指出激溅雾源的形成与水舌入水导致的下游水体表面周期性壅水形成、破裂、消落的过程密切相关。     

百色右江水力发电厂2#水轮发电机组推力轴承甩油原因及技改方案

分析了右江水力发电厂2#水轮发电机推力轴承甩油原因，提出了相应的技改方案，实施后机组运行良好。     

窄缝挑坎水力特性三维数值模拟研究

为研究窄缝挑夫水力特性,利用数值模拟技术,结合具体工程实例,通过对曲面贴角体窄缝式挑坎内压力特性、流速分布及挑射水舌形态等水力参数进行计算分析,提取了物理模型无法获得的较为详细的流场信息。该计算结果能够为类似工程起到一定指导作用。