消力池导墙脉动壁压的正交分解与低阶近似

为进一步了解水流作用于消力池导墙上脉动压力的特性，通过模型实验获得了作用于消力池导墙上的脉动壁压信号，讨论了消力池导墙脉动壁压的统计特性。将正交分解与低阶近似方法引入到消力池导墙脉动壁压的研究中。实验与计算结果表明，作用于消力池导墙上的脉动压力强度的最大值与上、下游水位差有关，而且消力池导墙上脉动压力时均信号可以用正交分解进行描述。     

橡胶坝和WES堰下泄水流脉动压强研究

通过试验,对橡胶坝与WES堰在不同的消力池长度、不同的消力池尾坎高度、不同的流量工况下下泄水流的脉动压强进行分析,研究橡胶坝与WES堰下泄水流与上游来水流量及下游消力池状况的关系。结果表明:随着流量的增大,橡胶坝与WES堰脉动压强时均值增大,但橡胶坝相对WES堰脉动压强波动较大;橡胶坝与WES堰的脉动压强最大值都发生在消力池的尾坎。     

消力池底板及导墙脉动压力特性试验研究

消力池底板属轻型结构,其结构的振动、抗冲、稳定等均与底板水跃区的水流脉动强度直接相关。依托某工程,对底流消能的消力池底板及导墙脉动压力特性进行了较系统的水力学模型试验研究,通过对水流脉动压力测试数据的综合分析,获得了消力池底板及导墙动水压力的分布规律以及点、面压力脉动的换算关系。研究丰富和发展了消力池及导墙的脉动压力特性研究,可为底流消能形式的水流动力特性深入研究提供科学参考。     

跌坎消力池脉动压强试验

为了对跌坎消力池的水动力特性作更深入的研究,为跌坎消力池的设计防护提供参考,基于模型试验对跌坎消力池脉动压强的分布规律、幅值特性和频谱特性进行了系统研究。结果表明:水流条件是影响脉动压强的主要因素,跌坎消力池底板脉动压强系数沿程呈先增大后减小并逐渐趋于稳定的趋势;跌坎消力池底板中线和靠近边墙的脉动压强相当,脉动压强最大达到总水头的5.1%;跌坎消力池前端位于泄槽边墙延长线附近区域的脉动压强最大,最大达到总水头的11.5%;跌坎消力池前端中线的脉动压强比传统消力池有明显降低,最大降幅达55.2%。     

消力池导墙脉动压力特性的研究

通过对泄洪底孔平底消力池中六种导墙型式与三级流量的模型试验成果的分析,初步获得了消力池导墙脉动压力沿水流方向和沿水深方向的分布规律、导墙型式与其脉动压力之间的关系、脉动频率的统计特性及紊动比尺。同时介绍了部分原型观测资料。     

WES堰消力池底板脉动压力与噪声耦合试验

通过试验在不同流量和不同下游水位下对WES溢流堰消力池底板的脉动压力和水流噪声进行测量,研究WES溢流堰消力池底板水流脉动压力与水流噪声的关系。结果表明:水流脉动压力及噪声值都随流量的增大而增大,消力池底板水流脉动压力与噪声值有一定的相关性,脉动压力值最大断面与消力池噪声值最大断面相同,但变化趋势不完全相同;水流与固壁之间的相互作用和水流紊动是引起水流噪声的主要因素。     

跌坎突扩型消力池脉动压力大涡模拟研究

针对跌坎突扩型消力池底板脉动压力分布较为复杂等问题,基于FLOW-3D软件,采用大涡模型和tru VOF法,模拟得出消力池底板的时均压强、脉动压强均方根、功率谱密度等时均量和脉动量特性,并将模拟结果与试验结果进行对比分析.结果表明:大涡模型能够较好模拟跌坎突扩型消力池底板的水流脉动压力,消力池内水跃区脉动压力主要受低频...     

突扩式跌坎消力池脉动压强特性

基于模型试验结果,研究突扩式跌坎消力池底板脉动压强特性,分析突扩式跌坎消力池及非突扩跌坎消力池底板脉动压强的幅值特性、相关特性和频谱特性。分析结果表明：突扩式和非突扩跌坎消力池底板脉动压强最大值均出现在池首位置,且呈沿程衰减趋势;突扩式跌坎消力池能显著降低底板的脉动压强水平,突扩比1.3时最大值降低了63%,突扩比1.6时最大值降低了42%;突扩式和非突扩跌坎消力池底板脉动压强概率密度基本符合正态分布;在冲击区,突扩式跌坎消力池底板脉动压强空间积分尺度较非突扩式有显著降低,即其消力池内涡旋保持性有所降低;与非突扩式相比,突扩式跌坎消力池底板冲击区脉动压强优势频率向高频移动     

止水破坏情况下的消力池护坦稳定分析

阐述止水破坏情况下消力池护坦受到脉动上举力的作用,并初步探讨止水破坏情况下消力池护坦抗浮稳定计算原则,对比止水有效及破坏情况下消力池护坦抗浮稳定安全性,提出应重视脉动上举力对消能工稳定的影响,并结合脉动上举力的产生机理及对板块的破坏形式提出消力池护坦防护措施.     

赵山渡引水枢纽工程消力池底析脉动压力试验研究

赵山渡引水枢纽工程泄洪闸处于砂砾石基础，为了分析消力池底板的稳定性及共振等问题，在消力池底板上应用数字化的采集和分析技术进行脉动压力试验研究，试验得出脉动压力在水跃中心区最大，其脉动压力系数为０．０５５￣０．１０２；脉动压力的主频率为０．２９￣０．７４Ｈｚ，并与底板片振频率估算比较，认为产生共振的可能性不大；脉动压力的极值按正态分布取值为３σ。     

底流钢膜消力池底板上表面脉动压力试验

为确保消力池防护结构在水流冲击下的安全,探索一种新的钢膜消力池防护结构,即在消力池传统的不透水混凝土底板上部铺设一层均匀开孔的薄钢板。基于某底流消力池模型试验,研究了铺设均匀开孔钢膜对不透水底板上表面脉动压力分布规律的影响。试验结果表明:铺设均匀开孔的钢膜后,对于消力池前端旋滚区,脉动压力强度系数减小、概率密度函数基本满足正态分布,但幅值范围更加集中;纵向各点的相关性降低、空间积分尺度下降,涡旋保持性降低;脉动压力主频基本不变,但脉动能量集中的频带变窄。与透水底板比较,钢膜消力池防护结构可以有效减小作用在消力池前端底板上表面的脉动荷载,初步表明这种结构具有一定的可行性。     

赵山渡引水枢纽工程消力池底板脉动压力试验研究

赵山渡引水枢纽工程泄洪闸处于砂砾石基础，为了分析消力池底板的稳定性及共振等问题，在消力池底板上应用数字化的采集和分析技术进行脉动压力试验研究，试验得出脉动压力在水跃中心区最大，其脉动压力系数为0．055～0．102；脉动压力的主频率为0．29～0．74Hz，并与底板自振频率估算比较，认为产生共振的可能性不大；脉动压力的极值按正态分布取值为3σ。     

基于大涡模拟的嵌槽式消力池内水力特性研究

传统平底式消力池可能造成临底流速和脉动压强偏大等问题,而嵌槽式消力池可有效降低临底水力学指标。为深入研究嵌槽式消力池内水力特性,基于FLOW-3D软件,采用大涡模拟湍流的方法对平底式消力池和嵌槽式消力池进行三维数值模拟,对比了池内流态、时均压强、脉动压强及频域能量特性。研究结果表明：数值模拟与模型试验结果吻合良好,相比于平底式消力池,嵌槽式消力池可以有效改善消力池流态,降低临底流速,显著降低底板处的脉动压强均方根,从而降低消力池底板破坏的可能性。     

台阶式溢流坝消力池压强特性试验研究

为研究台阶式溢流坝不设反弧段连接时消力池底板压强特性,结合某水库实际工程,采用物理模型试验方法,对台阶式溢流坝消力池底板时均压强、脉动压强强度和峰值等压强特性进行了研究。结果表明,消力池底板时均压强均为正值;在滑行水流和过渡水流时,时均压强在水流冲击区出现一个较大值,最大为0.926kPa,下游反弹区形成极小值;在跌落水流时,时均压强沿程变化较小,且随流量的增加而增大;脉动压强强度和峰值沿程变化规律基本一致,总体上随流量的增加而增大,最大值出现在水流冲击区,脉动压强最大为1.198kPa,随后沿下游方向逐渐减小,并趋于稳定;台阶尺寸对消力池底板时均压强和脉动压强影响不大;消力池内脉动优势频率为0.01~4 Hz,属低频振动,不会危害泄水建筑物的安全。研究成果可为台阶式溢流坝消力池的优化设计提供参考。     

乌江银盘水电站消力池及导墙脉动压力特性研究

依托乌江银盘水电站,对底流消能消力池底板及导墙脉动压力特性进行了较系统的水力学模型试验研究。通过大量点、面水流脉动荷载测试数据的综合分析,获得了消力池底板及导墙动水压力的分布规律。该研究丰富和发展了底流式消力池及导墙的脉动压力特性研究,可为对该类消能形式水流动力特性的深入研究提供科学参考。     

消力池底板透水孔内脉动压强试验研究

基于某跌坎消力池水工模型试验,在消力池底板中线不同位置设置透水孔,同步测量透水孔内和底板中线上表面的脉动压强。用模型试验和理论分析相结合的方法对透水孔内的脉动压强特性进行研究,得到透水孔内任意两点脉动压强相关系数的取值范围;从幅值特性和频谱特性两方面就孔内各点的脉动压强与相同位置上表面的脉动压强进行了对比,研究结果可为消力池透水底板的设计提供参考和指导。     

清远水利枢纽消力池底板脉动压强特性试验研究

通过广东省清远水利枢纽工程水工模型试验,研究了消力池底板脉动压强的振幅及优势频率。试验结果显示,消力池底板脉动压强均方根最大值为8.58 k Pa,脉动压强优势频率在0.002~1.965 Hz之间,能量相对集中的频率范围均在2 Hz以下。试验研究成果为该大型枢纽的水工设计提供了重要设计参数。     

多孔泄水闸侧向环流及脉动压力试验研究

三孔泄水闸的水工模型试验表明 ,单孔泄流会在消力池内产生侧向环流 .使作用在消力池底板上的脉动压力比底流水跃显著增加 ;使跃后水深小于相应的共轭水深 ,无法形成底流水跃的表面水滚 .建议三孔泄水闸正常泄水时 ,优先选用三孔同时泄水     

正交分解法在脉动壁压研究中的应用

对水流脉动壁压的研究,不仅有助于了解水流内部的紊动结构,而且具有重要的工程应用价值.介绍了正交分解法在脉动壁压研究中的应用.通过实验获得了某消力池导墙的脉动壁压信号,并将正交分解方法引入到脉动壁压的研究中.计算结果表明脉动壁压可用正交分解进行描述,而且对其进行低阶近似颇为有效.     

折坡消力池护坦稳定性分析

结合嘉陵江苍溪枢纽工程实际,对嘉陵江渠化梯级普遍采用的消能工形式--折坡消力池的抗浮稳定性进行了研究.结果表明,采用水跃消能时,消力池护坦上将产生强烈的脉动压力,而脉动上举力是造成折坡消力池护坦失稳的重要因素;苍溪枢纽折坡消力池护坦上脉动压力显示出明显的低频特性,其优势频率远低于护坦的自振频率,不会引起护坦共振;最不利工况下护坦抗浮稳定系数K=1.73＞1,表明消力池护坦是稳定的.