低堰过流的数值分析

在中小型水利工程中,低堰应用是十分广泛的.而目前有关低堰的水力设计方面,包括设计准则和有关参数的选择,由于研究较少,只能延用高堰的一些标准和经验,导致设计的经济、合理受到影响.采用数值模拟可方便地对低堰的水力特性进行研究,节省工程时间和成本.文中采用Realizablek-ε两相紊流模型、VOF自由液面处理,对低堰进行...     

九龙峡水电站溢流堰三维数值模拟

利用 FLUNET 软件,以 k-ε湍流模型封闭 Reynods 方程,采用 VOF 法追踪自由水面,对九龙峡水电站表孔溢流堰的水流按定常流动进行了三维数值模拟。结果表明：溢流堰的泄流能力、水面线、压力分布和流速分布等计算结果与模型试验实测结果吻合良好,说明数值模拟计算可以用于一些水工建筑物泄流计算和设计     

提高溢流堰溢流能力的研究

将溢流堰的轴线布置成折线或曲线，称为锯齿堰或迷宫堰，它与传统的直线堰相比，其溢流能力可提高数倍，因而特别适用于地形受到限制的狭谷形地区无闸控制溢洪道，这种堰不仅泄水效率高，总造价也较低，因此，它是一种应用前景较好的堰型。     

溢流堰的设计

本文闸述一种溢流堰的设计方法,该堰可适用于各种引渠深度、上游斜率、及堰上水头。而早期的设计办法则利用包含大晕设计条件的系列模型,对每一模型按有墩与无墩量测的流量系数、堰而压力和水面线,结果用图或表的形式列出。本文使用这些成果建议的设计方法有助于设计水平进一步提高。     

阶梯式溢流堰水力特性研究

阶梯式溢流堰的体型设计直接影响其水力特性及下游消能设施的规模。结合凯乐塔水电站工程的水力学模型试验,选用3D紊流模型,采用VOF法对其阶梯式溢流堰流场进行了三维数值模拟,分析不同水力工况条件下坝面下泄水流水力参数,并与水力学模型试验所测数据进行对比分析。研究结果表明,合理布置阶梯式溢流面能减少过流流速,提高消能效果,缩短消力池长度。     

溢流反弧紊流流动数值模拟

本文在极坐标系基础上建立了模拟溢流反弧水流运动特性的数学模型。用K-ε紊流模式使基本方程封闭,以控制体积法对计算区域进行离散,最后编制了大型计算机通用程序,对4种不同反弧半径的紊流流场进行了求解。通过4个算例获得速度分布、边界层厚度、紊动动能变化、紊动能耗散率变化、反弧壁面切应力变化等资料。除紊动资料和反弧壁面切应力资料无实测资料验证外,其余均与实验结果吻合良好。     

溢流堰模板工程量及投资计算

由于历史原因,长期以来,水利水电工程概（预）算工作者,对工程计量关注不够,已严重阻碍了水利水电工程造价专业人员业务水平的进一步提高。通过溢流堰模板施工、工程量及立模系数计算、模板制作与安装单价、投资计算及造价分析等方面进行介绍,并希望以此为契机,使同行对工程计量予以关注,同时也为新编模板定额的贯彻执行和工程造价专业人员熟练使用模板定额积累经验。     

溢流槽对沉沙池溢流堰长度的影响分析研究

通过在沉沙池溢流堰区加设溢流槽对传统沉沙池进行了改进,以增加沉沙池溢流堰有效长度,降低出池水流含沙量;在模型试验基础上,分析了溢流槽对溢流堰长度的影响关系,得出了溢流槽长度与溢流堰水头之间的定量关系式,经实测资料验证,该关系式实测值和计算值符合较好,可以用于实际工程溢流槽的设计;为了验证理论分析和模型试验结果,开展了传统沉沙池和改进后沉沙池泥沙沉降的原型对比观测试验,结果表明:在沉沙池溢流堰区加设溢流槽后,沉沙池末端淤积泥沙中细颗粒所占比重大于传统沉沙池,同时末端水流含沙量明显小于传统沉沙池,充分说明溢流槽对提高沉沙池泥沙沉降效果的作用.     

曲线形布置溢流堰的应用及其过流能力的分析

介绍了在引水式小水电站压力前池宽度不变的情况下，采用曲线形布置溢流堰的情况。由于加长溢流堰长度，可以有效地增大溢流堰的泄流能力。从而减小了因机组弃荷溢流而导致引水建筑物规模扩大的弊端；达到降低工程造价的目的。     

用VOF方法数值模拟溢流堰流场

采用流体体积函数处理水气交界面，并与标准的k-ε二方程紊流模型耦合模拟了溢流堰上的流场．计算的溢流堰上压力分布和流速，均与物理模型试验的测量结果较为吻合．     

三维宽顶堰紊流场数值模拟及分析

本文利用三雏标准k-ε紊流数学模型,选择VOF方法追踪自由表面,采用气液两相流计算模型对宽顶堰流场进行了数值模拟,计算结果与试验数据较为吻合.模拟结果表明,数值模拟能够广泛应用于数值模拟带有复杂自由表面的泄水建筑物紊流场.     

基于SPH方法的二维宽顶堰溢流数值模拟

光滑粒子水动力学方法(SPH)是一种基于纯拉格朗日思想的无网格粒子方法,在众多科学和工程领域得到了初步应用。采用SPH方法对二维宽顶堰溢流进行了数值模拟,并利用机群进行并行计算来提高计算效率,将模拟数据与试验数据进行了对比。结果表明,SPH方法可以模拟出二维宽顶堰自由出流和淹没出流时水流流态、水跌、回流区、水跃现象,计算出溢流流量、流速等水力参数,并且采用数据拟合得出与理论相符的断面流速分布图。结果表明了SPH方法可以较好模拟二维宽顶堰溢流中的流速分布以及水面曲线。     

圆弧堰式阶梯溢流坝掺气发生点数值模拟研究

溢洪道是水利工程泄水建筑物的重要组成部分,将泄槽设计为阶梯状,可以有效增加水流的紊动,造成流动掺气剧烈,增加沿程能量的消耗。针对阶梯溢洪道的结构形式,其堰顶的形状及尺寸大小,对其掺气特性起到很大的影响。运用FLOW-3D软件,对圆弧堰式阶梯溢流坝水流的掺气特性进行数值模拟。结果表明,当圆弧半径相同时,堰上水头越大,圆弧堰式阶梯溢洪道掺气发生点到堰顶的距离越大,掺气水流水深越大,消能率越低。当堰上水头一定时,堰顶圆弧半径越大,圆弧堰式阶梯溢洪道掺气发生点到堰顶的距离越小,消能率越小,掺气水流水深越大。     

虹吸井溢流堰跌水掺气浓度数值模拟探索研究

滨海电厂排水虹吸井溢流堰跌水掺气是造成受纳海域泡沫污染的重要因素之一,掌握虹吸井段跌水掺气浓度对研究排水消泡措施具有重要意义。鉴于掺气试验物理模型相似性、复杂水流条件下掺气浓度测量精度、模型试验周期和成本等问题,虹吸井物理模型试验具有一定的局限性。随着计算流体力学软件发展成熟,数值模拟方法逐渐成为研究复杂流动的有效工具,且可进行多方案分析计算,对物理模型试验具有指导、补充作用。本文采用FLUENT软件结合VOF模型与标准k-ε模型对虹吸井溢流堰跌水掺气问题进行了数值模拟。通过与物理模型试验结果的对比分析,显示有较好的拟合性。在此基础上,计算分析了虹吸井溢流堰下游不同过流量、不同潮水位和不同跌水高度的掺气浓度变化。计算结果证明此方法可在一定程度上反映掺气浓度的变化规律,并可为不同工程方案掺气程度对比研究提供依据。     

溢流堰基质及生物膜对水体复氧及水质的影响

研究不同堰体基质的溢流堰对水体复氧及水质的影响,并分析堰体生物膜的着生状况,定期监测堰体上下的水质状况.结果表明:石灰岩基质与塑料基质相比,复氧效果以及I<,Mn>,TN、TP的去除上均以塑料基质优于石灰岩基质.从堰体上脱落的生物膜易对水体产生二次污染.     

保水堰的交替水流数值模拟初探

为了对保水堰的交替水流进行数值模拟,依据保水堰恒定流情况下的工作特性,将保水堰的水流形态分成堰流和满流两种状态,分别建立保水堰不同流态下的非恒定流数学模型。分析两种不同水流形态的交替机理,建立两种水流的转换条件,联立两种不同形态的数学模型构成保水堰的堰流和满流交替的非恒定流数学模型。利用数值计算的方法对保水堰的水流交替情况进行了模拟,结果表明,通过将两种流态的方程进行组合,可以合理地模拟保水堰的水流交替过程。     

岸堤水库溢洪闸堰流——孔流流量的试验分析

根据岸堤水库溢洪闸的工程实例,通过模型试验和现场实测对比理论计算得到孔流与堰流的关系式,把堰流的试验结果推广到闸门控制泄流上,取得成功。该方法可广泛应用在类似水库溢洪闸中。     

岸堤水库溢洪闸堰流-孔流流量的试验分析

根据岸堤水库溢洪闸的工程实例，通过模型试验和现场实测对比理论计算得到孔流与堰流的关系式，把堰流的试验结果推广到闸门控制泄流上，取得成功。该方法可广泛应用在类似水库溢洪闸中。     

溢流重力坝WES堰面设计系统

利用ActiveX Automation技术,实现了溢流重力坝WES堰面设计系统。解决了WES溢流堰设计中计算、绘图效率低下的问题,为溢流重力坝的设计提供了简捷、智能化的途径。