泵站前池导流板整流措施数值模拟研究

针对前池流场是具有强紊动的自由表面流动的特点,CFD数学模型应用VOF方法,采用Realizablek-ε的紊流模型。以导流板设置位置、倾斜角度与板下悬空高度为因子拟定多个数值试验工况,通过数值模拟分析比较整流效果,给出了较合理优化的导流板布置方案。     

活动式导流板导流效果研究

为优化导流装置设计并提供技术参数,采用水槽模型试验的方法对不同入水深度、不同入流角度下导流板的导流效果进行了分析.认为:导流板的入流角度以30°～60°为宜;入水深度比应为0.4～0.5.     

泵站进水池翼型导流板整流特性数值模拟

基于CFX求解器,针对具有通航功能的某小型闸站式侧向进水泵站进水池内的不良流态,开展了翼型导流板正交试验数值模拟研究.计算结果表明:无整流措施下,进水池流态紊乱,1～3号进水池存在大尺度的回旋区,流速分布不均匀,轴向流速分布均匀度仅为76.84％;在离进水池进口1 D处设置4个仰角为25°的翼型导流板,进水池大尺度回旋...     

导流板长度与放置角度对导流效果的影响分析

文中选用汾河中游的河道参数,通过数值模拟计算分析了导流板长度和倾斜角度对导流效果的影响。研究结果表明:导流板可以改变水流的流向。导流板长度越大,水流受到的扰动越大;倾斜放置的导流板对水流的改变较缓,水流对导流板的冲力也较小,有利于导流板的稳定。     

板桩式海堤结构有限元数值模拟分析

为改变浙江沿海海堤功能单一,土石料用量大的缺点,开展新型海堤结构研究。对板桩式海堤结构进行有限元数值模拟研究,分析在竖向荷载及回填土压力作用下,结构的变形及承载能力。可以得出,桩土的位移量均不大,土体未发生明显的塑性变形,桩身应力不大,可进行实际工程的应用。     

导流板对桥墩周围紊动特性的影响

水流通过桥墩在桥墩区域形成复杂的三维流场,会对桥墩底部冲刷和桥区通航产生很大的影响,所以控制桥墩紊流区水流形态十分重要。采用RNGκ-ε紊流模型对桥墩绕流进行三维数值模拟,在墩尾设置不同长度导流板,计算分析墩周围的水流紊动强度值。设置导流板后,墩周围X/D=0~5.3断面的水流最大紊动强度值明显减小,而墩后的紊动强度普遍有减小趋势,且长度不同的导流板对同一墩型的绕流控制作用不同。合适长度的导流板能束窄紊动强度变化值σ0.1的范围,即能减小紊流宽度。     

水平斜插板透空式防波堤消波性能数值模拟

通过改进已有的防波堤模型,建立了一种新型水平斜板透空式防波堤模型。基于VOF方法建立了波浪与水平斜板防波堤相互作用的数值模型。经数值模拟研究了该新型水平斜板防波堤结构对波浪透射系数的影响,主要考虑了斜板角度、波陡、相对板间距、相对板宽和相对出水高度等因素对防波堤消波效果的影响。模拟结果显示:①水平斜插板透空式防波堤比水平板透空式防波堤的消波效果好。在斜插板作用下,随着斜板角度增大,透射系数逐渐增大,但增幅逐渐减小;②随着波陡增大,透射系数先减后增;③随着水平板间距增加,透射系数增大;④随着防波堤相对板宽的增大,透射系数逐渐减小;⑤随着防波堤出水高度增加,透射系数先减后增。结果表明,该新型结构防波堤的消波效果显著,可以很好地消减波浪,应用前景良好。     

五里亭水利枢纽施工导流期间若干问题的数值分析研究

枢纽施工导流期间,由于施工围堰束窄作用的影响,河道水流流态变得更加复杂,产生不利水流现象,以及原河道水面线发生变化。本文利用数值模拟方法,模拟施工导流期间的水流流场,得到水流流态受围堰影响变化后的水面线。与已有的模型试验实测资料对比,本方法可为围堰布置以及堰顶高程的确定提供参考。     

压缩,导流河道床面剪应力分布的数值模拟

本文利用描述明渠一维不恒定流的圣维南方程组,采用数值逼近方法模拟了理想河段在不同压缩、导流形式下床面平均剪应力值,与水工模型试验实测数据相比较,所得结果符合实际情况,可以作为河遁床面剪应力定性研究的参考依据.     

引水干渠工程取水对航道水流条件影响的数值模拟研究

从工程实际出发,通过建立平面二维数学模型,分析引水干渠工程取水对河道水流条件的影响,尤其是对航道通航条件的影响。得出工程建设前后河道水流流态变化不大,对通航水流条件影响很小,从而为工程建设提供依据。     

基于过渡过程数值模拟的引水系统方案比选

调压室的设置位置是水电站引水系统设计的重点内容,不仅关系到工程造价,而且会对电站过渡过程调节保证参数产生影响。基于水力过渡过程的数学模型,对某电站引水系统三种布置方案进行了数值模拟,结果表明:在引水系统不是很长的情况下,适当增大引水隧洞以及压力管道的直径来改善调节保证参数是可行的;调压室越趋近于临界位置,对调节保证参数越有利,但调压室涌浪会有所增加。     

引水方案对人工湖内换水率影响的数值模拟

针对缺水城市人工湖富营养化问题,以引水口数量、位置和引水方式为研究要素,采用MIKE21软件对青海省海东市湟水河治理工程乐都主城段南侧人工湖10种引水方案的引水效果进行数值模拟,分析对比了不同引水方案下水体的换水率,以寻求最佳引水方案。结果表明:主引水口位置应设置在离出水口较远的地方;当引水流量一定时,相较于单一引水口补水方案,多引水口交错补水的方案引水效果较好,其平均换水率和最小换水率均有显著提高,水体流动情况较好,循环程度较高。     

渐变溃口下的河道溃堤分流数值模拟计算

随着数值模拟方法的不断深入发展,建立一维水动力模型对河道进行数值模拟,可以得到良好的计算效果。将渐溃堤坝与一维模型进行耦联,形成了河道溃堤分流模型。对于单一河道非恒定流水力模型,采用Preissmann四点隐式差分格式进行离散,溃堤按逐渐溃决计算,将堤坝溃口模拟为梯形,溃决过程中溃口随时间线性增大。将建立的河道溃堤分流模型应用于宁夏西干渠,对西干渠银川段堤防溃决开展数值模拟,结果显示:模型具有较强的适用性,并能够很好地处理河道堤坝溃决的计算,可以为防汛抗旱工作提供数据支撑。     

黑河水库引水洞上部滑坡的稳定性数值模拟分析

以黑河引水洞上部滑坡为例,采用二维离散元软件对滑坡的变形过程进行了数值模拟,分别从应力、应变、塑性区分布等方面分析滑坡的变形特征,并对坡面一点的速率、位移情况进行监测,模拟结果与实际观测结果大体上是吻合的,离散元数值模拟在一定程度上反映了坡体变形破坏的总体趋势.     

某水电站引水隧洞开挖支护数值模拟研究

选取引水隧洞与断层和不整合带相交的最危险断面,建立FLAC3D模型,考虑施工过程对围岩的劣化作用,研究了隧洞分步开挖和支护的各个施工过程中,围岩的变形及稳定性。研究表明,隧洞开挖过程中考虑围岩的劣化时,出现了明显的松动圈,说明围岩劣化对隧洞稳定性有很大影响。采取支护措施后,围岩的变形和应力均有较大改善,但仍存在局部块体的稳定问题,断层位置易产生变形和应力集中,应该引起足够的重视。     

标称伴流尺度效应的数值模拟

本文针对标称伴流场进行研究，计算航母Ｍ８５０３的尾流场，在浆盘面内对三维速度进行插值，更加直观地绘了 盘面的标称伴流分布，并计算周向平均流的径向分布，又在整个浆盘面上对伴注积分，得出平均流分数，并对不同的积分方法所得的计算和比较，同时又针对不同量级的雷诺数作了计算，并分析雷诺数对标称伴流带来的影响。     

导流洞改建尾水洞明满流过渡过程数值模拟

针对导流洞区别于常规尾水洞的水力特性,在分析总结明满流数学计算方法的基础上,采用狭缝法的特征隐式格式法建立模型,对尾水洞中明满流过渡过程进行数值模拟。结合工程实例,采集过渡过程中监测点的压力和水位极值,并利用该电站引水发电系统整体水工模型试验进行验证。对比分析得到数值计算结果与模型试验结果一致,表明该数学模型适用于导流洞改建发电尾水洞明满流过渡过程的数值模拟。     

引汉济渭引水隧洞穿椒溪河段突涌水数值模拟

陕西省引汉济渭工程引水隧洞突涌水问题是制约工程顺利开展的关键技术问题之一。针对横穿椒溪河段的典型区段突涌水问题,采用ADINA软件建立水文地质概念模型,计算不同工况下该区段的地下水位、流速矢量、涌水量等。结果表明:断层位置受开挖扰动影响较大,出现了集中渗漏,因此在断层位置极易形成渗漏通道,发生突涌水。