三河口水利枢纽调流调压阀模型试验研究

三河口水利枢纽供水系统选用DN2000大口径调流调压阀,该类型大口径调流阀目前尚无实际应用先例,因此借助模型试验对阀门进行仿真试验并对原型机设计进行了验证。按几何相似准则设置了比尺为1∶5的相似模型,采用DN400调流阀模型对原型机进行仿真试验,结果表明DN2000大口径调流阀具有较好的流量及压力调节能力。模型试验结果与CFD计算结果吻合较好,模型满足相似设计准则。     

大口径活塞式调流调压阀流动特性研究

活塞式调流调压阀用于实现管线不同流量和压力工况间的转换,其良好的调节性能和流动特性对管线系统的安全高效运行意义重大。中小口径活塞式调流调压阀技术成熟,应用业绩丰富,DN2000 mm直径以上大口径活塞阀工程实例少,实际运行数据匮乏,其运行稳定性和调节可靠性有待深入研究。以LHX941-16Q-DN2200型大口径活塞式调流调压阀为研究对象,通过模型试验和CFD流场分析计算,研究了不同压差、不同开度工况下,阀门流量系数、流阻系数、泄放流量等核心流动特性参数,通过模型阀CFD计算和模型试验结果对比,验证模型阀结构设计的合理性。结果表明:流量系数随着阀门开度增加逐步增大,流阻系数随着阀门开度增加逐步减小;小开度时流阻系数较大,流态紊乱,各工况点流量系数、流阻系数试验值与计算值偏差较大,随阀门开度增加流阻系数下降明显,大于20%开度以后流阻系数-开度全线较为平稳,且模型阀流态趋于稳定。模型阀结构设计可直接用于指导原型阀生产和制造。     

活塞式调流调压阀水力特性测试

为保证调流调压阀运行安全稳定,从阀门水力设计、安装高程确定及运行调度等方面提出阀门水力特性的优化措施。分析调流调压阀临界汽蚀系数及汽蚀装置系数确定方法,借鉴水轮机汽蚀力学判据的概念,推导出阀门安装高程的计算公式。采集在线调流调压阀运行数据,绘制真机流量系数与开度特性曲线,对阀门水力设计进行验证和校核。结果表明：阀门开度大于 45.3% 时流量系数实测值与设计曲线基本一致,但在小开度段偏差稍大;现场试验过程中阀门运行平稳,噪声在 90?dB（A）以下,振动幅度也在较小范围内,进一步验证了调流调压阀水力特性优化设计及安装高程确定方法的合理性。     

大口径活塞套筒式调流调压阀流动特性分析

调流调压阀用于实现管线不同流量和压力工况的转换,其良好的调节性能和流动特性对管道系统的高效运行意义重大。本文以2400LT-41X-10Q型大口径活塞套筒式调流调压阀为研究对象,通过数值分析软件Fluent结合RNG k-ε湍流模型及动网格,研究了不同开度下稳态工况及开、关阀过程中瞬态工况的流动特性。结果表明,由于活塞套筒的运动产生阻流作用,故开阀和关阀的动态流量系数均小于稳态值,而对应的动态流阻系数则均大于稳态值。同时,对应开阀和关阀过程,活塞套筒将受到反向的瞬态侧向力,且以轴向力为主。因固定套筒的需要,在全开度附近保留了一段空行程,使得竖向和水平的侧向力在该开度下出现了陡升的峰值,可能影响阀门驱动机构的操作或引起阀门的卡塞。另外,通过对比不同阀门开度下的阀内流速、压力、湍动能和湍流耗散率等流场分布来对该其工作原理和流动特性进行说明。分析结果为活塞套筒式调流调压阀的选型和使用提供了参考。     

黔中水利枢纽渠首电站调压阀选型计算及仿真验证

黔中水利枢纽工程渠首电站采用以阀代井的方案,在初步设计阶段通过选型计算,选用两台Φ800/80的调压阀。通过对设置Φ800/80调压阀的渠首电站水力过渡过程进行仿真计算,分析得出设置Φ800/80调压阀能够满足规范和设计要求的结论。     

王甫洲右导堤绕流场计算与模型试验研究

在热流假设条件下，不工模型试验与数值模拟两方法，互补交替逼近右导堤体型优化曲线，实践证明数值模拟的指导性与模型试验的验证作用加快了试验进程，提高了试验精度。     

三河口水利枢纽工程抽水、供水、发电系统水力计算研究

三河口水利枢纽工程抽水、供水、发电系统运行条件较为复杂,本文通过工程任务,对该系统各运行工况进行系统分析,选取合理的边界条件,对各种工况下的控制水位进行分析计算。     

双岭水利枢纽溢洪道模型设计试验分析

溢洪道的作用是宣泄规划确定的库容所不能容纳的洪水,以防止洪水漫溢坝顶。以辽宁双岭水利枢纽溢洪道设计为例,针对该水利枢纽溢洪道原设计方案不足,进行了枢纽溢洪道推荐方案的水工模型试验。通过水力学模型试验,对水力学性能作出了评价,确定了推荐方案的合理性及可靠性。图1幅,表1个。     

万安水利枢纽船闸闸室水力学原型研究

介绍万安船闸在26m水头下闸室水力学观测成果,对闸室充泄水水力特性和闸室停泊条件进行了分析和安全评价。描述了充泄水惯性超高和超降情况,分析了充泄水时闸室停泊船只断缆事故原因,并对改善过闸停泊安全性提出了建议性措施。     

无锡仙蠡桥水利枢纽三维湍流数值模拟与计算

运用三维湍流理论,借助三维流体计算软件,对无锡市仙蠡桥泵站枢纽进行三维数值模拟计算。通过枢纽流场观测与流速分布测试,分析泵站出水河道对京杭运河航道横向流速的影响,为枢纽的优化设计、合理布局提供理论指导。     

高海拔地区三角堰水力学参数计算与分析研究

堰作为重要水工建筑物,其水力特性分析对水利建筑物的运行具有深远影响。现有关于薄壁堰尤其是三角形薄壁堰水力特性等相关研究均在平原地区开展,针对西藏高原地区薄壁堰研究较为匮乏的现状,该文以多功能变坡实验水槽和标准直角薄壁堰为基础,在海拔3 000 m西藏自治区林芝市巴宜区西藏农牧学院开展三角薄壁堰水力特性模型试验,并运用ANSYS数值模拟仿真进行验证,得到适用于高海拔地区特定条件下三角型薄壁堰过堰流量理论公式,旨在为今后相关研究提供参考。     

三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门水力学及流激振动试验研究

本文针对三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门动水关闭过程门体的水力学及流激振动问题,按重力相似准则和水弹性相似准则研制了比尺为1∶20事故闸门的水力相似模型和完全水弹性相似模型。通过模型试验,研究了事故闸门动水闭门过程中门体水力荷载和流激振动响应特性。研究结果表明:闸门上游底缘倾角由47°增大为57°时,上游底缘的最小压强由-98. 0 kPa增大为271. 8kPa,有利于防止闸门底缘附近发生水流空化及减小闸门闭门力。研制的事故闸门水弹性模型试验模态结果与数值计算结果吻合较好。该事故闸门水弹性相似模型能够更直接的测量分析闸门的流激振动响应特性,为闸门的设计和运行提供技术支持,并可为类似工程事故闸门的结构优化设计及运行提供参考。     

东庄水利枢纽表孔宽尾墩水力特性研究

为了验证东庄水利枢纽表孔宽尾墩初设方案的泄洪消能特性,在水工模型试验的基础上,采用三维水流的RNG k-ε紊流双方程数值模型、自由面的VOF处理法来模拟表孔宽尾墩水流特性。根据东庄水利枢纽的初设方案,计算了宽尾墩的泄流能力、流道内的水面线以及水舌的纵向扩散长度和水垫塘的时均冲击压力,并将相应的试验值与计算值相结合进行了对比分析,发现两者吻合度较高。对比结果表明:2#表孔出口俯角偏小,在高水位时泄流能力受到宽尾墩的影响低于设计值,各工况下ΔPmax均小于15×9.81 k Pa的防护标准,初设方案收缩比偏大、墩尾折角偏小,水舌纵向扩散效果不明显,无法实现表深孔无碰撞消能的效果。     

45°斜式轴流泵装置的流动特性分析与实验

基于三维不可压缩流体的雷诺平均N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用CFX软件计算了对某一45°斜式轴流泵装置在额定转速下210 L/s~370 L/s流量范围内多个工况点的内部。分析了进、出水流道的流动特性,重点研究了旋转叶轮对进、出水流道内流场及水力性能的影响,预测了泵装置的水力性能。通过计算得出泵装置的水力性能,并与泵装置模型试验结果比较,表明斜式轴流泵在低扬程泵站中具有较优的性能特性。研究结果对低扬程泵站的水力设计具有重要的参考价值。更多还原     

景洪水电站施工围堰溃堰模型试验与数值计算

在水电站施工过程中,当遭遇超标准洪水时,围堰发生漫顶溃决,将对工程施工及下游城市安全产生巨大的影响.通过水工模型试验并结合数学模型,对景洪水电站二期围堰溃决对下游影响进行研究分析.试验结果表明:下游围堰渐溃,对下游地区影响较小,而上游围堰溃决对下游地区影响较大,其瞬溃的影响尤甚;同时,数值计算结果与物理模型实测数据吻合较好.     

水电站大波动过渡过程研究现状及发展趋势

在对水力瞬变过渡过程历史背景简要回顾的基础上,重点介绍了水电站大波动过渡过程问题的研究现状,对其基础理论、计算方法、实验研究、模拟计算机方法等做了较为详细的介绍.特征线方法以其计算方便、能适应不同的边界条件等优点在水电站过渡过程计算中应用最为广泛.最后简要介绍了目前瞬变流问题研究的发展趋势,包括非棱柱体管道中的水击、二维或三维管流场的数值模拟方法、一维有限元模拟管道瞬变流、LB方法在模拟水电站水击中的应用等.     

“5·12”汶川大地震后渔子溪水电站调节保证计算的数字仿真与分析

汶川大地震后渔子溪水电站主接线出线由原来的两回变为一回,可能会出现四台机组同时甩负荷的工况。介绍了仿真计算方法,分析了四台机组满负荷运行甩负荷时电站调节保证计算参数满足规范的可能性,并对采取的措施进行了分析。     

新疆某水利枢纽发电引水系统水力过渡计算研究

以新疆某工程水力发电系统的水力过渡计算研究分析为背景,分析大流量,高水头,中距离发电引水水系统水力过渡研究结果。通过建立输水系统水力单元数学模型,确定最不利计算工况的条件下,研究通过扩大管径措施来代替上游调压室的调保措施的可行性,计算结果表明：发电机组小波动工况下,机组相对转速变化时间约为30 s后趋于稳定,其理论计算与复核计算基本吻合,所有工况均能在24 Tw内进入±0.4%的频率变化带宽,其中大机24 Tw=76.69 s,小机24 Tw=79.15 s;衰减度大于80%,振荡次数小于2次,本电站输水发电系统的小波动能够稳定,且调节品质良好。