含沙高速水流的磨蚀机理和掺气抗磨作用

含沙高速水流易引起过流面材料的磨蚀破坏。本文探讨了泥沙磨蚀机理,提出了影响磨蚀的因素;基于紊流猝发理论,建立了混凝土材料壁面磨蚀率的计算公式;根据试验数据导出了掺气水流中混凝土材料壁面磨损率的经验公式。研究表明,含沙水流对固壁材料的磨蚀率随掺气浓度、材料强度的增大而减小,随水流流速、含沙量的提高而增大。利用掺气可有效地降低过流表面的泥沙磨蚀率。     

分期导流束窄河道泄流物理试验及数值模拟研究

以某航电枢纽施工导流工程为例,采用MIKE21软件对施工导流中的束窄河道泄流进行了数值模拟,分析了围堰体型对束窄河道水流流态的影响,对围堰体型进行了水力优化,并利用物理试验进行了验证。数值计算及物理模型试验结果表明,优化后的围堰头部有助于减弱回流及水流侧向收缩。     

岸边排放口近区流场和浓度场特性的分析

本文对各种全深度岸边正交、斜交排放问题应用了水深平均的k-ε紊流模型计算了排放口近区的流场和浓度场,并进行了试验量测,以实测值对计算所得的回流尺度及浓度分布结果作了对照。文中依据计算结果和实测资料分析了影响近区流场、浓度场的主要因素;提出了排放口对岸的影响可略去时河宽B_(cr)的估算式;指出了近区回流尺度的变化规律;对不受河宽影响的近区导出了计算射流轨迹的公式。     

弯道急流冲击波计算方法及消减措施研究进展

在整理国内外研究成果的基础上,对弯道急流冲击波研究现状进行了概述,介绍了理论计算和数值模拟的研究进展及存在问题,论述了弯道急流冲击波的多种消减措施并剖析其利弊。指出陡坡弯道急流的计算方法仍需完善,管道中的弯道急流冲击波问题是国内研究的盲点,值得学者们关注,弯道急流冲击波的三维数值模拟和消减措施有待更深入的研究。     

大流量、中低水头水电站引水发电系统模型试验

大流量、中低水头水电站引水发电系统的水力过渡过程及水工模型试验研究是一个新课题.结合泸定水电站引水系统布置及调压室方案选择,进行了模型试验研究.根据水电站引水系统非恒定流模型相似率,导出了模型各物理量之间的比尺关系,对调压室方案进行比选,论证了泸定水电站引水系统布置形式的合理性.为工程设计提供了依据.     

大干沟电站调压系统的设计

大干沟电站系混合式电站,因靠近厂房的地势比较平坦,为使电站的调节保证得到满足,调压室必须尽量接近厂房布置,此时调压室需做成很高的地面塔式结构,这给设计、施工、运行带来很多复杂问题。我们根据该电站特点设计采用带气垫式调压室的上游双调压室系统。本文介绍了该调压系纯的设计、数值计算及模型试验成果。     

电站尾水河道开挖前后的水力特性研究

应用Mike11软件对河道开挖前后的水力特性进行研究,对比模型试验结果和Mike11数值模拟计算结果,发现两者非常吻合。电站尾水河道开挖后,尾水水位降低非常明显,断面平均流速也明显降低,且随着流量的增大有效水头的降低值逐渐减小。河道开挖后水面坡降逐渐平缓,水流条件得到了一定程度的改善。     

平原泵闸工程消力池CFD水力优化

在分析了表示泵站过水流道断面流速分布均匀性公式不足的基础上,结合河道过流特点,建立了断面有效过流面积率和过流均匀度两个表示过流断面水流流态的公式,并以此作为优化目标函数,利用三维稳态数值模拟方法对某单侧布置的泵闸合建工程消力池和导流翼墙进行了水力优化,经模型试验验证了数模结论的正确性.针对工程的具体情况,得出的结论是:过度增加消力池长度对消能效果产生负作用,可以采取消力池内设置辅助消能工,缩短消力池翼墙的措施改善消能效果;对河床采取抛石防护措施,解决海漫段末端最大水流速大于河床抗冲流速的问题.     

掺气挟沙对高速水流边界剪切力特性影响的分析

在高速水流循环系统中，用自行研制的剪切力传感器分别量测了清水、掺气水流及挟沙水流壁面上的剪切力；实验表明，含沙掺气高速水流壁面剪切力的脉动值的概率密度函数分布基本符合正态分布规律；文中根据实测资料，分析了剪切力的时均值和脉动值与水流速度的关系；讨论了掺气及含沙量对壁面边界剪切力的影响；在同一流速下，剪切力的时均值及脉动值随着含沙量的增加而略有增加，随着掺气浓度的增加而降低。