旋涡孔板消能工的初步研究──一种新型无空蚀消能工

在大型导流洞改建为永久利用泄洪洞方面，泄洪、消能和空化之间的协调是最重要的问题之一。在以往的设计中，在满足较大的泄量和消能量条件下，通常泄洪洞还要满足σｆ＞σｉ，以免发生空化空蚀。本文提出的一种新型无空蚀旋涡孔板消能工，通过对水体的控制，允许空化仅在水体内部存在而不致对洞壁空蚀破坏，因此，可以加大消能量，提高泄流能力，使工程设计更为经济安全。本文对此种消能工（共６种方案）进行了研究，包括Ｑ～Ｈ关系，μ～Ｈ关系，空化和消能特性等，取得了较好的成果。     

孔板式消能工消能研究

多级孔板消能(Multi-Orifices Energy Dissipation)技术在小浪底水利枢纽成功运用,为高水头水利枢纽消能提供供新的思路.国内外学者研究表明,孔板式内消能工对相比传统消能形式,不仅具有消能效率高的优点,还可大幅度降低洞内水流流速.减轻含沙水流在洞内高速流动对壁面衬砌的破坏,降低空蚀的风险.文章...     

大梁水库放水洞多级孔板消能工孔板布置的设计与试验

针对大梁水库放水洞多级孔板消能问题，分析了多级孔板消能中孔径比，上游水位及出口面积对水流空化数的影响。在此基础上给出了多级孔板布置的设计方法并在大梁水库放水洞试验中进行了应用。实践表明，该方法能给出较为合理而实用的布置方案。     

大梁水库放水洞多级孔极消能工孔板布置的设计与试验

针对大梁水库放水洞多级孔板消能问题，分析了多级孔板消能中孔径比、上游水位及出口面积对水流空化数的影响。在此基础上给出了多级孔板布置的设计方法并在大梁水库放水洞试验中进行了应用。实践表明，该方法能给出较为合理而实用的布置方案。     

泄洪洞台阶底面消能减蚀研究

通过新疆某工程表孔泄洪洞水工常压及减压试验的观测研究 ,论证了在高流速泄洪洞底面应用台阶减速消能的可行性 ,探讨了台阶的空化特性 ,并提出了合理的掺气设施体形     

涡流竖井消能初步研究

通过模型试验，提出了竖井涡流消能工的消能率、泄流能力、流量系数等指标。论述了在高落差情况下以消能率计算消能效果容易产生的误解。以及以流速值来判断同一泄水建筑物的不同消能工的消能效果的直观性。提出了针对四川山区特点应进一步研究的方向     

多级孔板消能系数问题探讨

本文论述了高速水流,经过多级孔板孔口发生突然收缩与扩散,消杀巨大能量的消能机理。消能效果可用消能系数K来表示。通过试验找到了影响孔板消能的因素主要有:反映流动状态的雷诺数、孔板孔口与管道直径比(即孔径比)、孔板之间距离即扩散室长度、孔板锐缘形状、孔板级数以及不同孔径比不同形状孔板的组合及排列顺序等。文中着重分析了以上诸因素与无量纲消能系数之间的关系,并指出:管道中水流若处于充分紊流状态,便可忽略雷诺数对K的影响;孔径比为0.7左右为佳;孔板间距取决于水流恢复长度;孔板锐缘以刀口朝上半径小者消能率高;不同级数、不同形状和孔径比的孔板,排列组合顺序不同时对K值有影响。     

浅论多级孔板消能问题

本文论述了孔板的消能机理、能量损失等消能特性。并通过试验分析找出了影响多级孔板消能各项因素与孔板消能系数之间的关系,为龙抬头泄洪洞选用多级孔板消能设计提供了依据。     

介绍国外几种新型消能工

为增加消能工的防冲消能效果和减缓高速水流对消能设施的破坏作用,本文介绍了三种新型消能工,即泄洪洞多级孔板消能工、带遮流板式消能工、掺气消能工。     

小浪底工程孔板消能泄洪洞的设计优化

小浪底工程采用了由导流洞改建而成的新型多级孔板消能泄洪洞。新洞型的采用，解决了重复利用导流洞所带来的高水头、高流速的复杂技术问题，在多次水力学模型试验研究的基础上，孔板消能泄洪洞设计逐步优化和完善，主要研究的方案依次为：（1）小圆塔进口，洞内设5级孔板；（2）龙抬头进口，洞内设5级孔板，其中第5级为偏心孔板；（3）龙抬头进口，洞内设5级孔板；出口设溢流挡水堰；（4）龙抬头进口、洞内设4级孔板，孔板后设中闸室；（5）龙抬头进口，洞内设3级孔板，孔板后设中闸室，最终方案满足了消能和防空蚀的要求。     

小浪底水利枢纽孔板泄洪消能研究

黄河小浪底水利枢纽在世界上首次大规划采用多级孔板消能（Ｍｕｌｔｉ－Ｏｒｉｆｉｃｅｓ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ）技术，把３条大直么蔚流洞改建为永久泄洪洞。在小浪底多级孔板消能洪汇洞的设计中，对消能室内的流态、流速和压力变化规律进行了试验，对孔板消能水头损失系数及其影响因素，以及孔板消能室空化问题进行了研究，并在碧口水电站直径４．４ｍ的排沙洞进行了小浪底孔板洞中间试验，上述试验结果均表明，     

小湾电站减少一条泄洪洞的泄洪消能型式研究

小湾水电站减少一条泄洪洞的泄洪消能布置型式的选择水工模型试验成果，认为减少一条泄洪洞是可行的，采用三套泄洪设施和优化确定的水垫塘型式及二道坝位置是合适的。     

导流泄洪洞射流-旋流梯级内消能工设计与数值模拟

导流泄洪洞在水利工程中应用十分广泛,本文以辽宁丹东梨树园子水电站为例,针对导流洞改建泄洪洞中的消能问题提出了一种射流-旋流梯级内消能工,并对其可行性和有效性进行数值模拟研究.结果显示,设计的射流-旋流梯级内消能工具有良好的消能效果,建议在工程设计中采用.     

水工隧洞内消能工的研究及应用进展

对于高水头、大流量的水电工程,以往的消能工具有一定的局限性,研究表明,把大面积遭受高速水流作用改为局部承受的消能方式,是高坝泄洪消能的一条有效途径。内消能工主要有孔板(洞塞)式消能工、旋流式消能工、消力井等3种形式。实践表明,内消能工对改善大坝下游水流流态,保护下游环境,保障下游边坡稳定等有积极作用,综合考虑,旋流式消能工具有较大优越性。对水工隧洞内部消能技术尚需开展进一步的研究与实践。     

某水电站2号孔板泄洪洞水流三维数值模拟

采用k-ε紊流模型模拟某水电站2号孔板泄洪洞三维水流运动,模拟结果与原型试验数据基本一致。通过对数值模拟结果研究,获得了流速、压力和紊动能等水力要素的分布规律,三者均在孔板附近剧烈变化,详细地反映了孔板泄洪洞的消能特性。数值模拟结果表明,用k-ε紊流模型来研究孔板消能的水力特性是可行的,可以与物理模型并用,更为深入地研究内部机理和消能特点,并为孔板泄洪洞的应用提供可靠的参考依据。     

泄洪洞两级孔板宣泄含沙水流消能及空化特性的原型试验研究

本文给出了碧口水电站排沙洞两级孔板消能效果及空化特性的研究成果。原型观测表明,两级消能孔板总的水头损失达原水头的30-45％,其消能效果是显著的,浑水时消能孔板初生空化数的量级接近于4.0。在孔板设计时,需认真考虑由于设置孔板引起的水流空化问题。试验说明,与清水相比,水流挟沙后对消能和防止空化是有利的。     

孔板消能问题数值研究

孔板消能是一种新型的内消能方式,其消能机制仍需进一步研究.已有的定性研究表明消能系数K的主要影响因素为:雷诺数Re、孔径比d/D和孔距比L/D.运用标准k-ε模型进行数值模拟定量研究各影响因素的作用发现:对于不同孔径比的模型,当Re＜105时,K随Re增加而急剧增加;而当Re＞105时,流动可视为充分发展的紊流,K渐趋于稳定;孔径比越小,消能系数K和漩涡区长度L1越大,且变化函数关系可视为直线分布;当孔距比L/D＜5时,总消能系数随孔板间距离增加而显著增加,而当孔距比L/D＞5时,总消能系数趋于稳定,L对K的影响可以忽略.使用孔板在管道内产生突扩水流,可以在较短的时间和距离内消除较多的能量.     

浅谈我国新型消能工的研究和应用情况

结合工作实践和科研试验成果，综合分析了近年来我国水利水电界在新型消能工方面的研究和应用情况，并提出了一些见解，供规划、设计、管理等方面参考。关键词