温度分层对进水口前流速分布的影响

温度成层型水库,水温分层导致密度分层,浮力会对进水口附近流场产生影响。以糯扎渡水电站进水口为对象,建立考虑水温分层的三维数学模型和视水温均一的三维数学模型,比较两种模型的进水口前流速分布,分析水温分层对进水口前流速分布的影响。考虑水温分层情况,靠近进水口断面的流速分布与水温均一的基本一致,远离进水口的断面流速分布与水温均一的不同。研究成果对进一步探讨分层取水下泄水温的形成机制具有重要意义。     

锦屏一级水电站分层取水叠梁门进水口水力特性研究

本文结合锦屏一级水电站叠梁门分层取水进水口的布置,通过水工模型试验,对电站进水口的水力特性进行了系统研究.研究结果表明,通过控制门顶水头可避免进口水流产生旋涡等不良流态;进口叠梁门及闸墩段压力呈线性分布,压力脉动较小;进水口叠梁门顶上方底部流速较大,门后竖向流道内流速分布不均匀;进水口设置叠梁门后水头损失明显变大,且水头损失随叠梁门高度成比例增大.研究成果为工程分层取水进水口的设计提供了参考依据和指导.     

水电站多层进水口水力特性数值模拟研究

结合糯扎渡水电站、锦屏一级水电站和光照水电站,采用k-ε紊流模型对其多层进水口水力特性进行了三维数值模拟,对进水口水头损失、流速分布以及流态等方面进行了比较研究。数值模拟结果得到了模型试验结果的验证。研究结果表明,不同体型的多层进水口的水力特性差异主要取决于叠梁门墩的体型和叠梁门后进水室宽度。研究成果对多层进水口的体型设计具有指导意义。     

双洞式溢洪洞三维流动的数值模拟

本文采用k-ε双方程紊流数学模型,对甘肃九甸峡水电站左岸双洞式溢洪洞联合泄洪情形下从库区,进水口,溢流堰,陡坡,反弧段直至下游斜坡的全流场进行了数值模拟研究。获得了水深、流速、压力、空化数等水力要素的沿程分布规律。计算结果与模型试验的对比分析表明,数值模拟能够较好地模拟溢洪洞的泄流过程。根据研究的结果,提出了对左岸1号及2号溢洪洞进口形式和堰面体型的修改意见。     

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。     

大型水电站通仓型进水口水力特性研究

为研究通仓型进水口水力特性,探讨水电站最佳运行方案,结合某实际工程,建立了全三维水动力数学模型,并同步开展了大比尺物理模型实验,计算结果与实验结果进行了相互验证。对不同运行工况下通仓型进水口流速及水头损失等开展研究,结果表明:叠梁门顶流速分布受机组运行影响显著;与常规分层取水进水口相比,最大过栅流速降幅可达60%以上;分层取水进水口采用通仓型布置,其水头损失最大降幅达到50%左右。从水力特性出发,采用通仓型进水结构是降低进水口过栅流速,减小水头损失的有效办法,同时建议采用对称原则确定运行方案。     

水电站进水口分层取水水力特性模型试验研究北大核心CSCD

在高坝水电站工程建设快速发展的同时,电站下泄的低温水体对下游河道生态系统所造成的破坏性影响已不容忽视;在电站进水口前放置一定高度的叠梁门,使电站从水库表层取水发电,从而减轻对下游河道生态系统的"冷害"侵蚀,是目前缓解高坝水电工程建设与保护水生态环境之间矛盾的一种措施;而分层取水叠梁门的设置,将改变电站进水口的水流条件,使其相关水力特性发生变化。本文结合某大型水电站进水口分层取水水工模型试验,对各库水位条件下的叠梁门放置高度、进口漩涡特性、叠梁门上的动水压力特性、叠梁门对电站进水口段的局部水头损失及压力分布特性影响等进行了研究;另外,针对叠梁门这种薄而高的轻型结构,还进行了机组甩负荷对其产生的水击附加压力特性研究;得出了一些规律性的认识,可供采用类似分层取水设施的进水口工程参考。     

卵石河流的时均流速和悬沙浓度垂线分布

在我国西南地区的沙卵石河流上修建水电站时,合理布设各进水口以防止淤堵和粗泥沙过机至关重要,其控制参数为水流的时均流速和悬移质浓度的垂线分布。本文根据都江堰二王庙站的实测资料,分析了时均流速和悬移质浓度沿垂线的分布,主要结论为:时均流速符合对数分布公式,卡门常数的平均值为0.40,当采用Ks=1.75D90时,积分常数B=8.54。悬移质泥沙的垂线分布符合Rouse公式,悬浮指数与理论值基本一致。     

进水口随机出现的漩涡试验研究

进水口随机出现的漩涡转变为贯通性吸气漩涡时将对工程结构产生危害,但目前对这种随机出现的漩涡的研究很少.本文通过水槽试验,考虑来流边界的时均流速分布、紊动强度、水面波动强度以及进水口周边脉动压力等,对进水口随机出现的吸气漩涡的特征和影响因素进行研究.试验发现,进水口附近水面随机出现的吸气漩涡数量的历时过程具有和紊流相似的"拟序结构"特性.来流边界的水流紊动特性、水面波动以及进水口周边边界的壁压脉动等同步观测分析表明,来流边界的水流紊动显现的水面微波是进水口附近随机出现的漩涡的诱因.     

糯扎渡水电站多层进水口下泄水温三维数值模拟

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叠梁门方案。为较好地模拟进水口前库区复杂的地形边界,采用σ坐标系,建立了糯扎渡水电站进水口分层取水下泄水温的三维数值模型,数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证。在已知库区水库水温分布的条件下,对不同的叠梁门运行方式,数值模拟了典型水平年十二个月份的下泄水温。进水口叠梁门方案分层取水对提高下泄水温有较为明显的作用,下泄水温提高的幅度,不仅取决于叠梁门的高度,还取决于水库水温垂向分布。     

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。     

Fluent软件在溢洪道泄流中的应用

运用Fluent软件采用标准k-ε紊流模型和VOF法追踪自由表面,模型进流边界按压力进口边界条件,采用UDF函数定义水流进口断面压强分布,对某水库溢洪道泄洪进行了三维数值模拟,得到了溢洪道泄流量、沿程水面线、底板压强及流速分布,计算值与试验值吻合较好。表明采用压力进口边界条件和UDF函数定义水流进口断面压强分布研究溢洪道泄流是可行的,可在泄水建筑物体形优化设计中广泛应用。     

一机三孔式进水口闸门控制系统典型故障分析及应对措施

介绍了桐子林水电站进水口闸门的基本特点,针对桐子林水电站一机三孔式进水口闸门控制系统在日常运行维护中出现的问题提出应对措施,希望对今后同类型水电站进水口闸门的设计、改造和运行维护提供一定的参考。     

大型水电站流量解析计算法

本文在总结大型水电站水轮机流量现场实测的基础上,运用数值解析理论,研究通过大型过流断面流量测量的解析计算。 文中推导出圆形截面及矩形截面的流量解析计算公式;提出了最优测量轨道分布及其相应流速权重系数的精确数据。     

厂房顶挑流的有限元计算

用有限元法计算溢洪道水流的工作,以往曾有所报导,但很少计算是包括挑射水流的。常用的下游断面边界条件为均匀流速分布,因上下自由流线皆承受相同的大气压,这一条件如用于挑坎末端断面是不合理的。本文中,将计算范围扩大到包括有上下两条自由流线的射流部分。计算所得沿底的压力分布和试验结果符合较好,射流内部的压力和流速分布,虽无试验结果相比,还是合理的。     

不规则边界循环水体的流场特性分析

选择典型的具有不规则边界的循环水体为对象,通过对水体运动趋势,流场整体特性,进水口区域和出水口区域流场特性进行研究,得到了不同水深水层上的流速分布和沿水深的流速分布,并给出了水体置换时间的计算方法和工作流量下的水体置换时间,为不规则边界循环水体流场特性研究,提供了1个范例。     

轴流泵出水管断面水流能量测定研究

由于受出流环量和出水弯管的影响,轴流泵出水管内为非对称的复杂螺旋流.测量出水管断面水流压力和三维流速分布,分析常规方法测定断面水流能量误差较大的原因,提出利用五孔探针准确测定断面水流全压分布、积分平均计算断面单位能量的方法.以此水泵出流能量计算水泵扬程、水泵效率和出水管水力损失更为准确.     

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.     

进水口前立轴漩涡区水流流速特性

本文介绍用热膜流速仪对洩水孔进水口前立轴漩涡区的时均、瞬时、脉动流速的量测成果,提出该漩涡区的切向、径向、轴向时均流速分布规律与相应曲线;通过数据处理与分析,归纳出在不同的进水口相对淹没深度H/D和相对水深h/H的情况下,半径为Υ的涡面上三向瞬时流速的概率密度统计值、功率谱、自相关、互相关;最后分析了脉动流速的紊动强度、优势频率及相关特性。     

明渠水流自掺气对断面平均流速的影响

建立了求解明渠自掺气水流断面平均流速的理论公式，计算表明当气泡扩散到槽底，断面平均流速就增大，否则，掺气对断面平均流速影响不大；对断面平均流速的理论公式进行分析，从理论上说明了自掺气水流的速度分布必然存在一个自底面向水面方向不断增大，然后再逐渐减小的过程。分析了掺气对流速影响的原因，认为掺气水流断面平均流速增大主要是由于气泡进入了剪切层，导致掺气水流抗剪强度降低所致，而流速分布在上区减小是由于掺气使气体边界对速度的影响深入到了水流内部所致。