泵管渠池复杂抽水系统的过渡过程计算

探讨了复杂抽水系统中有压流与无压流数值模拟的求解方法,将其统一于一种特征线求解格式,解决了在渠管衔接处的明满流问题.用该模型对大型泵站中泵管渠池组成的复杂抽水系统的水力过渡过程进行了计算.     

复杂输水发电系统尾水隧洞明满流对水力过渡过程的影响

为研究输水发电系统中明满流尾水系统的水力特性及其适用性,基于特征线法和特征隐式格式法建立水电站输水发电系统过渡过程分析模型,比较分析了明满流与全有压流两类尾水系统的水力特性以及尾水系统明满流过渡过程对输水发电系统瞬态参数和机组调节品质的影响。结果表明:在尾水隧洞全有压和明满流条件下,机组调节保证计算参数的控制值偏差较小,明满流尾水系统对应的尾水管进口最小内水压力相对较大;考虑明满流尾水系统的机组调节品质优于有压流尾水系统,且无明显的高频振荡叠加现象。     

乌东德水电站尾导结合处的转弯半径研究

导流洞作为尾水洞使用可减少围岩开挖量,节省工期和成本,但尾导结合的布置方式会导致在下游尾水位较低时出现明满流交替现象,尾导结合处的转弯半径也会影响该处的流速和水深。采用基于特征线法和虚拟狭缝法的一维计算与基于VOF模型的三维计算相结合的方式,研究了过渡过程中尾导结合处的转弯半径对流态和水深的影响。结果表明,转弯半径越小,尾导结合处速度越大,甩负荷初始阶段流出调压室流量越大,调压室最低涌浪出现的时间越快,最低涌浪数值越小;有压流工况下的一维计算与三维计算结果吻合度较好,明满流工况下有一定的误差;尾导结合处转弯半径对明满流的波动范围及尾导结合处水深的影响较小。     

白鹤滩水电站尾水洞明满流段优化试验研究

白鹤滩水电站尾水隧洞末端部分洞段由导流洞改建而成,尾水位较低时,存在明满流现象,对输水系统安全有重要影响。本文采用模型试验方法,对明满流段的流态及体型优化进行研究。结果表明:过渡过程中,尾水洞内正反向水流相叠加,产生水面涌波,触顶后形成眀满流,并伴随压力脉动现象。脉动压力的极值远小于隧洞衬砌压力的设计值73.5 m,对尾水隧洞衬砌段结构影响较小。结构优化研究表明在尾水隧洞出口设置逆坡堰及优化衔接段坡度,可有效改善明满流流态。     

引水隧洞进口明满流数值模拟

以雪山水库引水坝调洪演算成果和工程投资估算为依据,拟定引水隧洞断面尺寸和引水坝水位,校核水位2 449.99m时,引水隧洞出现了明满交替流流态。采用有限体积法,运用计算流体力学数值模拟软件FLUENT对不同进水口型式的引水隧洞进口段进行数值模拟。在此基础上,比较引水隧洞在明满流流态下不同进水口型式的洞内脉动压强和水流速度沿水流方向变化情况,分析得出喇叭型进水口可更好的改善过流条件,减小明满流的不利影响。     

导流隧洞泄流能力预测偏差影响因素分析

为解决导流隧洞泄流能力影响因素及作用机制复杂引起的预测偏差较大问题,采用理论分析、数值模拟及模型试验相结合的研究方法,对导流隧洞泄流能力影响因素进行了识别和分类,剖析了各影响因素对泄流能力的作用机制及影响程度,提出了减小泄流能力预测偏差的方法。结果表明:导致泄流能力预测发生较大偏差的关键因素是糙率模拟偏差和模型水气两相因素缩尺效应引起的洞内明满流流态及流量区间偏差,使得模型洞内明满流转变为满流的分界点提前发生。为解决上述问题,首先需对试验得到的明满流区间范围进行修正,在有压流条件下,糙率模拟偏差可采用原模型糙率偏差值按所介绍的步骤予以修正。     

小型水库除险加固技术审查若干要点及思考

在开展小型病险水库除险加固前期技术审查工作时,发现防洪安全分级、输水涵管明满流运行、库容系数异常和正常使用年限的确定等4个问题需要引起注意。这4个问题具有一定的隐蔽性,在前期工作中易出错或被忽视。现结合小型水库的实际情况,在分析技术规范内涵和相关学术成果的基础上,对上述问题提出了技术审查中的解决方案。     

排水管网非恒定流数值模拟新方法

提出了数值模拟城市排水管网非恒定流新的计算方法，即采用扩散波模型，将待求水位和流量分为运动波分量和扩散波分量两部分，并先后求解．在处理明满流过渡时，没有采用Preissmann明窄缝近似方法．用原型观测资料验证计算结果表明，计算值与实测值吻合较好．     

基于明满流瞬变计算方法的大型灌区输水隧洞最优泄水流量计算

为了明确输水隧洞内的明满流水力瞬变过程以及优化泄水闸的泄水流量,介绍了圆形输水隧洞中明满交替水流水力瞬变计算原理和方法.以某大型灌区干渠工程为例,根据窄缝法计算原理,采用显式差分中的扩散法,对圆形输水隧洞中的明满交替水流进行了水力瞬变计算研究.给出了圆形隧洞瞬变流计算的水力要素计算公式,得到了输水流量变化时隧洞不同断面...     

明满交替流特征隐式格式法计算模型在工程中的应用研究

本文给出了明满交替流特征隐式格式法计算模型。在对三峡、向家坝等电站的过渡过程进行计算的基础上，给出了工程应用中有用的结论：变顶高尾水隧洞洞顶的坡度越大，明满流动的压力波动越小；明满交替的最高压力上升出现在下游水位稳态线交于洞顶线中部附近时的工况，且出现最大压力的位置靠近下游侧；反射界面设定会影响仿真结果，需合理界定。