随体网格数学模型在多级孔板消能工流场计算及布置优化中的应用

本文采用非正交网格有限体积法，建立模拟多级孔板洞内轴对称流动的随体网格数学模型。由于采用非正交网格，该模型可以准确地模拟孔板的实际体型。同时，在标准Ｋ－ε紊流模型的基础上，本文又根据紊动动能生成项与耗散项的比值大小，对Ｃμ系数进行修正，使计算结果与实测值符合良好。采用此模型对小浪底工程四级孔板比较方案的孔板间距、孔径比、孔板内缘圆弧半径等变化的影响进行了大量的、系统的研究，在较短时间内完成了方案的比选，从而为方案的决策提供了重要的技术依据。     

孔板消能工的体形对隧洞泄洪消能的影响

本文介绍了作者近期的试验和对国内外已有成果的综合分析，讨论了孔板消能工下游的时均压强沿程分布和能量损失系数同消能工体形因素如上游进口形状，下游出口形状，孔板厚度等的关系，分析了各因素的影响，并由此得出水力学意义的几项界限；厚孔板与薄孔板的界限，孔板上游进口坡度及孔板下游出口坡度对能量损失影响的界限，推荐了工程实用的范围。     

孔板混合流消能研究

在软基低堰掺气窄缝戽流消能研究基础上，提出一种新型消能工——孔板混合流消能工。试验结果表明：孔板混合流的下游冲刷深度平均减少50％，涌浪高度降低70％，从而减轻对下游及两岸的冲刷，减少了工程量。     

孔板流场的二维激光测速试验研究

本文通过二维激光测速试验分析了孔板流场特性,并深入研究了孔板内缘型式对流场影响规律,采用圆形管道和模拟孔板断面的矩形管道两种模型试验对比分析,研究了孔板环内分离流发展过程与孔板内缘型式的关系,从而揭示了内缘型式对消能系数影响的内部机理。     

窄缝式消能工在多洞联合泄洪中的应用研究

长河坝水电站为典型的高水头、大泄量的电站,多洞联合泄流,采用挑流消能方式,此类工程对下游河道的消能防冲具有很高的要求。为解决初始阶段水工模型试验挑流消能不充分、水舌空间流态较差的现象,结合工程实际和以往经验,以大比尺水工模型试验为手段,比较了2#泄洪洞在等宽和窄缝挑坎两种形式下单独泄洪和联合泄洪的消能防冲效果,进一步验证了窄缝挑坎和扩散挑坎的有机结合在多洞联合泄洪过程中所体现的优越之处。本文的研究成果对同类型的消能防冲设计有一定的借鉴意义。