消力池底板上的压力脉动

描述了消力池底板上射流冲击形成的压力脉动场；给出了对应于一定范围的流速、消力池长、池深、出口设施的形式及射流直径等物理量的时均有脉量的数据；详细比较分析了圆形射流的数据与其他宽矩形流水舌和矩形闸下射流的数据；研究了射流入池前破碎程度的影响和消力池中夹杂空气的作用；最后通过案例分析说明结果的实用性。     

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。     

带键槽透水底板脉动压力试验研究

消力塘防护结构是大坝安全的第一道防线,消力塘的安全是高坝泄洪安全的前提与保障。依托向家坝物理模型,以将“主动防护”与“被动防护”相结合的带键槽的透水底板为试验对象进行试验,主要针对带键槽透水底板的脉缝隙水流压力特性、下表面的脉动压力分布规律、时空相关性、空间相关性和压力频谱特性进行试验分析。结果表明,在水跃稳定区,增设透水孔后,带键槽底板下表面及垂直缝隙处各测点脉动压强最大值和脉动压强系数有所减小;带键槽底板下表面各测点间的相关性有所减小,同时涡漩的空间积分尺度与保持性减小;底板下表面及键槽处各测点的功率谱密度有所减小,并趋于低频。     

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。     

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。     

平底水垫塘透水底板下表面脉动压力试验研究

基于模型试验结果,研究了平底水垫塘透水底板下表面的脉动压力特性,分析了不透水底板及透水底板不同开孔率情况下的下表面脉动压力的分布规律、概率特性以及互相关特性和频谱特性。分析结果表明：在水舌冲击区,脉动压强系数随着开孔率的增大而增大;互相关系数随着开孔率的增加而略有减小,其旋涡保持性有所降低;透水底板较不透水底板下表面的脉动能量更加集中于低频。     

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。     

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。     

消力池护坦板上水跃脉动压力的特性分析

中高水头泄水建筑物泄水时,由于高速水流内部的紊动特性等原因,水流存在脉动现象。这种脉动现象在水流内部表现为流速脉动和压力脉动,而反映在固体边界上,则为压力的脉动。水工建筑物的振动和空蚀都与水流压力脉动的频率和幅值有着密切的关系。因此,脉动压力的研究日益引起人们的重视。而水流脉动压力对坝体、厂房顶溢流面板和消力池底板等建筑物的影响尤其令人关注。但是,引起水流脉动的原因极其复杂,它的内部实质还未     

脉动压力在消力池底板缝隙传播的瞬变流模型和渗流模型统一性探讨

消力池或水垫塘底板发生揭底破坏的主要原因是由于脉动压力在板块缝隙中传播,可能瞬时生成足以抵抗板块自重的脉动上举力,最终导致板块失稳破坏。本文针对脉动压力的两种传播模型,即瞬变流模型和渗流模型,分析其各自的优劣以及适用性,研究缝隙中脉动压力的传播机理。通过理论分析和数值模拟得出,这两种模型是内在统一的,但各自的适用性不同。瞬变流模型对缝隙严重堵塞情形或水力瞬变情形都适用。而渗流模型仅仅适用于缝隙中严重堵塞的情形。     

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%。     

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。     

联合泄洪下跌坎消力池底板脉动压强试验研究

基于某工程模型试验,对跌坎底流消能工消力池在表孔和中孔不同运用方式下脉动压强大小及分布特性进行研究。试验结果表明:开孔方式不同对底板脉动压强影响差别很大,首先脉动压强峰值在底板所处位置表现各不相同,其次脉动压强系数沿底板分布表现为表、中孔联合泄洪要比表孔或中孔单独泄洪明显减小,说明在同等运行条件下采用表孔和中孔联合泄洪更有助于降低消力池底板脉动压强,对底板安全运行有利。     

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。     

消力池底板上举力的神经网络模型预测

利用BP人工神经网络的非线性映射功能,结合水槽中两种主要消能形式的模型试验,以流场中作用在板块上表面实测脉动压力为变量,构建了一个简单的上举力预测系统.经过实测资料验证,该系统预测效果较好.本文的研究成果对消力池安全实时监测具有一定的意义.     

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     

水垫塘底板冲击压强和流速分布研究

雅砻江干流梯级水电站大坝具有高水头、大流量、河谷狭窄的特点,消能问题突出。研究选定水垫塘内流态、底板冲击压强作为优化指标,通过改变坝身孔口尺寸、二道坝高程等手段,达到在控制水垫塘底板冲击压强的同时,使得在各种、工况下泄洪水股纵向拉升、横向归槽并避免对下游河道的冲刷。