水轮机效率试验用流速仪支架结构的设计

苏布雷水电站水轮机效率试验所用的压力钢管内径为7.1 m,最大流速为6.56 m/s,试验过程机组振动明显。为保证支架的稳定性,避免支架失稳造成机组损坏,采用PKPM钢结构建模,对支架稳定性进行了验算。对计算采用的参数、计算结果、应用优化等过程进行了总结,可供同类型工程参考。     

黄河什四份子弯道冰期水流及冰塞特征研究

覆冰条件下,弯道水流固有的三维特性更为复杂,对河流弯道冰下水流特征及冰塞的研究有助于推进防凌减灾工作。依据2020年1月稳封期的原型观测数据,对黄河什四份子弯道冰下水流及冰塞特征进行了详细分析。结果表明,弯顶节点工程引起的回流是阻冰的重要条件,上游下潜的冰花因水动力不足及河势等因素影响发生堆积,冰塞在弯内形成并沿凹岸主槽逐渐向上游发展,同时,弯顶卡冰封河与下游较大的水流流速,促进了清沟的形成;入弯至弯顶区间,冰下水流流速垂线分布基本服从双对数分布规律;受凹岸冰塞及回流影响,纵向上,水流流速呈减小趋势,在弯顶附近开始恢复;径向上,河道主流被冰塞压迫并逐渐趋于凸岸,致使弯道主流易位,凸岸水流流速大于凹岸,清沟向凸岸偏移;弯道水流湍动能与雷诺应力主要在近底处存在较大的变幅,表明近底水流运动活跃,且二者大小与流速大小在径向与纵向分布上具有较好的一致性,受冰盖影响,水流湍动能沿水深近似呈"S"形分布,雷诺应力分布无明显规律。     

千年古陂为何久盛不衰

泰和县槎滩陂修建于公元937年,在牛吼江上游一个急拐弯处用土木作坝截流,顺应弯道河势开挖一弧形引水河段,利用弯道水流运动特性,灌渠引水口正面引水、陂坝侧面溢流,保障了工程防洪安全、运行可靠.为了保障陂坝下游河道农业用水和河道生态用水,在槎滩陂下游3.5km修建碉石陂,买山置田准备了陂坝维修管理的材料和经费.逐步建立了一乡绅大户为陂长、受益农户广泛参与的管理制度.一千多年来盛久不衰、活力无穷,经过不断维修改造,现在灌溉农田3000hm2以上.槎滩陂是我国古代农业灌溉文明的代表性工程,是人水和谐相处的杰出典范,成为世界灌溉工程遗产.     

200 mm×200 mm方坯连铸机二冷区喷嘴冷态特性研究

通过对200 mm×200 mm方坯连铸机二冷区喷嘴进行测试,考察了目前在用的3/8PZ7050QZ5、HPZ2.0-60QZ2和HPZ1.5-60QZ2三种型号喷嘴的压力和流量特性、水流密度、打击力和喷射角等冷态性能参数。测试了不同水压条件下,喷嘴的喷射角、水流密度分布随水压变化的情况。测试结果表明:水喷嘴的喷射角随水压变化较小,各水压下的喷射宽度和水流密度可满足铸坯的冷却需要,但较小的水压易造成喷出水滴的粒度过大,不利于铸坯均匀冷却;气水喷嘴的喷射角随水压增大而递增,保持气压0.2 MPa不变,当水压达到0.2 MPa及以上时,喷射宽度大于铸坯宽度,水流密度分布曲线由中心逐渐向边部发散且偏离中心,喷出水滴的雾化程度逐渐加剧。     

环境气压对掺气设施空腔长度的影响分析

低气压环境下泄水建筑物空化空蚀风险增大,环境气压对掺气减蚀效果的影响程度是高海拔地区高坝水力设计时需重点关注的问题。采用CFD数值仿真方法,建立跌坎和挑坎两种不同体型的掺气设施模型,分析不同环境气压下的掺气设施的空腔长度,研究环境气压对高速水流掺气效果的影响。结果表明,环境气压越低,高速水流掺气空腔长度越小,掺气效果越弱,高海拔地区高速水流防蚀设计应合理考虑环境气压的影响程度。     

跌坎式底流消力池边墙突扩宽度对池长的影响研究

对于山区峡谷,底流消能工长度方向工程布置往往受限。通过水工模型试验,研究跌坎深度10cm,跌坎式底流消力池边墙突扩宽度变化时,池内水流流态、底板时均压强及脉动压强不均匀系数的变化对消力池池长的影响。成果表明:流量Q=12L/s,相对于传统的底流消力池,突扩宽度由5cm依次增加到10、15、20cm时,消力池池长缩短长度分别为24、27、29cm。     

基于大数据技术的多沙水流泵站故障诊断方法

针对多沙水流泵站存在水泵磨蚀、机组振动等复杂故障问题,基于大数据技术,将神经网络方法与传统的专家系统相结合,建立了多沙水流泵站的故障监测与诊断系统。实际应用结果表明,该方法能够及时定位故障问题和诊断故障原因,降低了维护成本,创造了更大的经济效益。     

基于Flow-3D的高速水流无压溢洪洞内消能工数值模拟

针对目前高速水流消能形式存在的缺点,基于Flow-3D软件,采用RNGκ-ε模型、Tru-VOF法模拟了无压洞式溢洪道内消能墩附近的水流运动特性,结合洞塞式消能工的消能机理和水工模型试验,对比分析了内消能墩附近的水流流态、流速分布、压强分布、水面线和消能率等。结果表明,在控制断面束窄度的条件下,消能墩附近流态不会影响洞内安全,消能效果较好,消能墩对墩后水流影响距离较短,为在洞内设置多组消能墩提供了依据。研究成果可为类似工程提供参考。