糯扎渡水电站多层进水口下泄水温试验研究

糯扎渡水库为温度成层型水库,为减免下泄低温水对下游河流环境的负面影响,电站进水口拟采用多层进水口叠梁门方案.依据糯扎渡水库水温资料,试验模拟水库水温分布,在进水口按叠梁门方案运行条件下,量测下泄水温,分析下泄水温的变化规律.通过与传统的单层(底层)进水口下泄水温的对比,论证多层进水口控制下泄低温水的效果.研究成果对水电站多层进水口的设计具有重要的指导意义.     

大型深水库分层取水水温模型试验研究

本文采用水温物理模型,对锦屏一级水电站分层取水进行了模拟。从浮力相似准则出发,导出垂向温差换算关系,用以模拟库区水温分层流动。通过对上游来流分层加热,获得稳定的流速与水温边界,定量研究不同的运行工况下进水口下泄水温变化。研究结果表明,进水口取水运行将影响附近水温与流速场,在引水流量674m3/s情况下,影响范围可远达上游600m;在下泄水温偏低的3月～5月,进水口启用两层半叠梁门可使取水水温上升0.9℃～2.4℃,接近天然水温,以有利于下游生境恢复。     

糯扎渡水电站进水口分层取水数值模拟研究

为减免水电站下泄低温水对下游河段生态环境的影响,糯扎渡水电站进水口拟采用分层取水方案。结合糯扎渡水电站进水口两种取水方案（双层取水方案和多层取水叠梁门方案）,采用k-ε紊流模型对不同形式进水口的水力学特性进行了三维数值模拟,在进水口水头损失、流速分布以及流态等方面进行了分析和比较,从水力学方面论证了分层取水方案的可行性。数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证。     

多层孔型取水口下泄水温试验研究

水库水体温度具有明显的沿深度成层分布的特点,表层水温和底层水温相差很大,有时温差值可达20℃左右。多层孔型取水口是一种典型的水库灌溉取水装置,其目的是控制灌溉用水的温度以利于作物生长。目前,缺乏对多层孔型取水口下泄水温规律的研究。本文依据某水库水温资料,通过试验直接模拟水库水温分布,改变取水口淹没深度及下泄流量,探讨下泄水温与库内水温分布、淹没深度、下泄流量之间的关系。试验结果表明,下泄水温随取水口淹没深度增大而减小,随取水流量增大而增大,下泄水温还与库内水温分布有关。本文研究成果为多层孔型取水口的设计及运行管理提供理论依据。     

大型水电站分层取水进水口水力特性的研究

分层取水进水口近几年来兴起的一种新型的进水口形式,它兼有发电引水和生态保护的功能.为全面研究这种进水口的水力特性,本文采用可行性k-ε(Realizable k-ε)紊流模型对分层取水进水口进行了三维紊流数值模拟.获得了进水口三维流场的特征及水力特性,并与按重力相似准则设计的1:40的模型试验进行了对比分析,数值计算结果与模型试验结果基本吻合,这表明数值模拟结果得到了物理模型试验的验证,本文的研究方法是正确有效的,且研究结果可供相关工程参考.     

糯扎渡水电站垂向二维非恒定流的数值模拟

本文针对宽深比较小，有关参量(如流速、温度、浓度)的垂向变化比水平横向的变化为大的水库，建立垂向二维水流数学模型，水深随时、空而变，垂向做σ变换将可变域变为规则区域。采用算子分裂法、交错网格法、有限差分法进行计算。对糯扎渡水电站的非恒定流数值模拟结果是合理的，表明模型是有效的。     

Bakun水电站叠梁高程对下泄水流溶解氧影响数值模拟

在库温分层条件下，Bakun水电站通过设置导水叠梁来获得表面取水效果，本研究采用数值模拟手段，模拟不同叠梁高程和不同水位时坝前库区流场分布和坝前溶解氧沿水深分布，然后计算出下泄水体中溶解氧的变化过程。为叠梁高程的选取提供技术支持。     

强潮海湾温排水三维数值模拟

温排水排人海湾后,温差所产生的浮力效应,温排水趋于海水上层运移,随潮流的运动在呈现涨落分布。本文采用三维分层σ坐标斜压模型进行海湾流场和温排水温度场扩散的计算,通过分析温升场的平面温度和垂向温度分布,了解温排水对海湾温升的影响以及强潮海湾三维温排水的特点。     

多喷孔射流的三维紊流数值模拟及消能分析

多喷孔淹没式套筒阀是一种用于压力管道的新型消能型式,它是利用多股多层喷孔使水流高速喷出后在消力池内卷吸、掺混,形成强烈紊动水流来消减能量。喷孔的大小、数量以及布置方式决定了该消能工的消能效率。本文采用RNGk-ε紊流模型对管道出口多喷孔射流消能进行了三维数值模拟研究,对喷孔的优化布置方式进行初步的探索,对该消能工的消能机理以及其它水力特性也进行了分析讨论。提出了断面余能比概念,并以此通过分析比较不同喷孔个数以及喷孔布置方式下的消能效果,发现喷孔交错梅花状布置的消能效果明显优于平行排列的布置方式,给出了断面比能与喷孔个数的变化曲线。     

葛洲坝下游中华鲟产卵场三维流场的数值模拟

将水动力学N-S方程、k-ε紊流数值模型与计算水气两相流的方法VOF相结合,采用控制体积法离散计算区域,建立了葛洲坝下游中华鲟产卵场的三维流场模拟模型。运用该模型模拟了二种不同进口边界条件下葛洲坝下游不足5km江段的三维水流特征。结合中华鲟的生态水力学特性,分析了中华鲟产卵繁殖的流场特性。可从某一方面为三峡水库优化调度提供理论依据和技术参数。     

三峡地下电站进水口漩涡特性试验研究

泥沙模型试验表明三峡地下电站进水口出现立轴漩涡,影响机组安全平稳运行.为此,依托三峡水利枢纽1:100水工整体和地下电站1:70水工半整体模型,针对枢纽运行期不同淤积边界条件,开展了地下电站进水口前漩涡特性试验研究.成果显示,地下电站引水条件复杂,形成正向和侧向混合进流.但各机组进口前均未出现危害机组安全稳定运行的吸气漩涡,仅在其左、右侧1#和6#机进口偶尔出现浅层不吸气漩涡.从枢纽调度运行安全的角度,目前连通道可暂不封堵,需加强观测及相关研究,必要时实施封堵.     

水电站水力过渡过程仿真计算的工程应用

本文主要针对黄河拉西瓦、汉江毛坝关水电站工程,在物理模型试验资料的基础上,对水电站的水力过渡过程的仿真计算作了验证,验证计算方法和参数选择的合理性,并率定计算参数.得到调压室最高/最低涌浪水位、蜗壳及岔管断面最大/最小水锤压力、机组最大飞车转速以及它们的变化过程线.在钻根水电站和扎古录水电站的调保计算中,计算了引水隧洞、压力钢管最大/最小水压力包络线、小波动和水力干扰下的发电频率摆动机组稳定性分析等成果.采用Fluent软件模拟某瞬间调压室内的三维流场,动态地显示了调压室水位波动情况.     

冲击式水电站过渡过程数值模拟

冲击式水电站机组甩负荷时,由于电站引水道长,为了减小系统最大压力上升,针阀关闭时间较长,而为了避免机组转速上升过高,在喷嘴后设置折向板以截断水流,在过渡过程计算中对针阀前管道和机组需要用不同的流量计算,本文分析了冲击式水轮机与常规混流式水轮机运行的不同,建立了冲击式水电站折向板关闭时的计算数值模型,并用该模型对一冲击式电站进行了过渡过程计算。