间距对错口插板透水丁坝缓流效果的影响

探究间距对错口插板透水丁坝缓流效果的影响，可为现代护岸工程的设计提供理论依据。使用CCHE2D软件对塔里木河新其满河段实体水槽模型进行二维数值模拟研究，分析了不同间距错口插板透水丁坝对上游透水丁坝作用区水面线、流速、河床切应力分布的影响规律。结果表明，当相对坝长比b/B=0.21,且在来流量、坝长等因素不变的情况下，透水丁坝间距越大，上游插板透水丁坝坝后缓流及流速均匀性越好，水位雍高值逐渐减小且河床切应力呈减小趋势。当间距为5倍有效坝长时，上游插板透水丁坝坝后流速、水位及河床切应力均趋于稳定。研究结果可完善插板透水丁坝作用区缓流效果理论。     

单个透水丁坝对溢洪道泄槽弯道水流流态影响试验研究

为了研究单个透水丁坝对溢洪道泄槽弯道水流流态的影响,采用PVC板制作试验模型,进行了溢洪道泄槽弯道凹岸3个位置(1/4、1/2、3/4弯道处)、3个角度(45°、60°、75°)布置单个透水丁坝的水力学试验。利用试验结果,分析了溢洪道泄槽弯道水面均匀度、弯道横断面最大水面横比降、壅水曲线等弯道水流特征。结果表明,与无透水丁坝相比,弯道内布置单个透水丁坝后的弯道水面均匀度均有增加;单个透水丁坝布置角度为60°或75°时,弯道横断面最大水面横比降减小。在布置角度相同、布置位置不同的条件下,单个透水丁坝在弯道1/4处引起的壅水曲线的长度最短;在弯道1/4处,当单个透水丁坝布置角度为60°或75°时,弯道内的壅水曲线长度最短;在弯道1/2或3/4处,当单个透水丁坝布置角度为75°时,弯道内的壅水曲线长度最短。     

流量对单排插板透水丁坝促淤效果的影响

为研究流量对单排插板透水丁坝促淤效果的影响,确定插板透水丁坝促淤效果最优的流量条件,采用CCHE2D模型对单排插板透水丁坝坝后淤积区形状、坝后最大淤积长度、坝后最大淤积宽度、坝后最大淤积高度及坝后淤积面积随流量变化的规律进行数值模拟。结果表明,当流量为524~950 m3/s时,插板透水丁坝坝后淤积区平面及纵断面形状特点相似且促淤效果较其他流量条件较好;当流量在120.95~1 750 m3/s范围内,随着流量增大,坝后最大淤积长度、坝后最大淤积宽度、坝后淤积面积先增大后减小且均在流量为737 m3/s时达到最优。     

淹没式勾头丁坝水流特性研究

为研究过勾头丁坝的水流特性,选用Flow-3D中的RNGκ-ε紊流模型建立了勾头丁坝水流计算三维数学模型,并采用淹没式丁坝的物理模型试验验证了所建模型能较好地模拟过丁坝水流。基于所建数学模型分析了不同型式丁坝(上伸勾头丁坝、T型丁坝、下伸勾头丁坝)的过坝水流特性,结果表明上伸勾头丁坝对水流挑流影响最小;T型丁坝勾头对水流流向改变较大,坝头处水流流速最大;下伸勾头丁坝坝身后存在回流漩涡与方向不同的两个横轴漩涡。     

海上风电场单桩基础结构冲刷实验研究

针对海上风电场单桩基础结构的冲刷问题进行物理模型试验研究,采用7个直径分别为0.025、0.050、0.075、0.100、0.400、0.700、1.000 m的模型,试验流速根据实验室条件分别取0.1、0.3、0.5和0.6 m/s。试验结果显示,桩的冲刷深度与桩径的关系呈二次抛物线型。冲刷深度与桩径的比值随桩径的增大呈二次抛物线衰减,无量纲冲刷深度随流速的增大也呈二次抛物线增大,与DNV规范的推荐计算方法吻合。冲刷坑的大小与冲刷深度的比值基本为常数,与现行规范的计算方法吻合。     

串联环翼式桥墩间冲刷防护影响研究

环翼式桥墩纵向串联布置时,为深入研究桥墩局部冲刷防护问题,从减小冲坑大小和近底垂向流速的方向出发,通过制作桥墩模型,设计正交试验,研究单向水流条件下桥墩间距、下游侧桥墩防冲板的安装高程及数量对两个纵向串联桥墩中下游侧桥墩的冲刷深度的影响,并对所测结果进行极差分析和SPSS方差分析。结果表明,下游侧桥墩防冲板安装高程的显著性比两桥墩间中心间距大小和下游侧桥墩防冲板安装数量的显著性要高,且下游侧桥墩防冲板的安装数量对桥墩冲刷的影响最小,影响效果从大到小依次为下游侧桥墩防冲板的安装高程、桥墩间距、下游侧桥墩防冲板的安装数量。     

感潮河段横向泄洪冲刷和淤积特性试验研究

为研究横向直排泄洪对感潮河段局部冲刷和淤积问题,以闽江魁岐泄洪枢纽工程为例,通过大比尺水力模型试验,分别设计了不同河道径流、泄洪历时及涨落潮等试验工况,观测了不同试验工况下的河床冲淤特性.结果 表明,短历时泄洪落潮工况冲坑深度较涨潮工况增加约35％,长历时泄洪涨落潮工况冲坑深度相差约4％;受涨潮顶托作用,涨潮工况下河床...     

益洪道陡槽弯道设置导流墙对挑流消能的影响

为验证溢洪道陡槽弯道设置导流墙对挑流消能效果的影响,以某水库为例,对弯曲溢洪道进行水工模型试验,对比了溢洪道陡槽弯道设置导流墙前后挑流流态、冲坑淘刷形态和消能率,评价了导流墙对挑流消能效果的优化作用.试验结果表明,溢洪道陡槽弯道设置导流墙使水流流态分布均匀、冲刷坑面积及深度减小且对称分布,消能效果更好.     

当卡水电站泄水闸下游主河道局部冲刷坑深度计算方法

为准确评价当卡水电站泄水闸下泄水流冲刷形成的局部冲刷坑深度问题,针对泄水闸结构、下泄水流特点及主河道地质条件制作了泄水闸下泄冲刷水工模型并做了试验,根据5种放水工况时泄水闸下泄冲刷时的有关参数,首先选择已有的较为成熟的6个冲刷坑深度计算公式计算了主河道处局部冲刷坑深度,结果发现计算值与实测值相差较大,不能满足实际需要。为此,根据水工模型试验结果,推求出了适合于该处的冲刷坑深度计算公式,与水工模型试验实测数据相比,新推求的局部冲刷坑计算公式计算值与实测值吻合较好。     

中型拱坝表孔大单宽流量泄洪消能形式的研究

以龙潭嘴水电站工程整体水工模型试验资料为依据,采用表孔高低坎+二道坝研究了中型拱坝表孔大单宽流量泄洪消能形式。通过调整边、中表孔挑坎的位置高程及挑角来实现三孔水舌上下对撞和横向扩散碰撞消能。为达到水舌落点纵向拉开的目的,增大中表孔溢流曲线的长度,使中边表孔挑坎在纵向上形成差动。试验结果表明,在该消能形式布置下,水舌纵向拉开、横向扩散充分、对冲明显,同时在水垫塘内充分翻滚消能,对下游河道减轻了冲刷,消能效果较好。     

考虑冲刷的单桩式海上风力机动力响应研究

为了研究复杂海洋环境下桩周冲刷对海上风力机动力响应的影响,以美国可再生能源实验室5 MW海上风力机为研究对象,建立风力机塔架-单桩-土体有限元模型,计入风浪和地震荷载对冲刷情况下的单桩式海上风力机进行动力响应研究。对比分析不同冲刷深度以及冲刷坡角对风力机系统固有频率和动力响应的影响。研究表明：当冲刷深度增加到二倍桩径时,风力机一阶固有频率降低至转子1P频率附近,容易引起共振;在风浪荷载以及风浪、地震联合荷载作用下,冲刷坡角不变,风力机最大位移与弯矩随着冲刷深度增加而增大,疏松土质条件下的增量大于紧密土;保持冲刷深度不变,冲刷坡角的变化对风力机动力响应影响较小。     

泄流建筑物异型挑流鼻坎三维设计研究

受地形地质条件限制,水利工程中常采用异型挑流鼻坎解决消能问题,但也给异型挑流鼻坎体型的设计带来很多难题。为研究某水库工程的挑流鼻坎最佳体型,运用BIM三维建模技术,采用挑流消能鼻坎底板和边墙三维联动,改变挑流鼻坎的边墙偏转角、底板右挑高角和挑角三个参数进行结构优化设计。通过对三个设计方案进行数值模拟比选出最佳方案,并推求出最优挑流鼻坎的底板三维函数。结果表明,偏转角为19.814°、右挑高角为0°~arctan(1/12)、挑角为25°方案的挑流水舌成功规避了右岸冲刷,消能效果良好,对泄流建筑物的异型挑流鼻坎三维设计具有重要参考意义。     

基于响应面法的管道泵优化设计

以某立式管道泵为例进行优化设计,利用响应面法对叶轮直径D2、叶片出口宽度b2、叶片出口安放角β2、包角φ四个叶轮参数进行设计试验,第一阶段采用线性回归分析得到19组试验数据,通过方差分析发现存在单因子二次项对相应变量的影响;第二阶段利用中心复合设计(CCD),在19组试验数据的基础上又进行了12组试验,方差分析显示,单因子二次项影响的弯曲现象消失。同时,叶轮直径D2、叶片出口宽度b2、叶片出口安放角β2、包角φ均为显著因子,变量交互项的显著性弱于单因子和单因子二次项。通过求解回归方程预测了效率最大值的设计参数,发现该预测值精度较高。     

砂质海岸单桩基础的冲刷特征与防护措施试验研究

    目的   海上风电开发的一个重要环节是建造合适的海上风电基础支撑结构,近年来,单桩结构成为海上风电机组的主要基础形式。单桩基础在海洋环境中的局部冲刷问题对风机结构的稳定性有重要影响。    方法   通过开展系列物模试验,对某建于砂质海床并采用大直径单桩基础的风电场工程的桩基局部冲刷特征进行了研究,分析了不同直径、水深、波浪以及水流等因素对局部冲刷深度和范围的影响,并研究了砂被和沙袋等措施的防护效果。    结果   研究结果表明,对于直径7.0 m和6.5 m两种桩基,冲刷最深处均在单桩迎水面,最大冲刷深度为桩基直径的0.8~0.9倍。    结论   采用无搭接方式铺设砂被并且采用沙袋填充冲刷坑可对桩基结构周围底床形成很好的防护,可为同类工程冲刷试验和工程设计提供参考。     

气泡雾化油枪在煤粉炉上的应用

1　前言夏港电厂2台125MW机组配套两台SG-420/13.7-M417A型锅炉,系上海锅炉厂制造的超高压、单汽包、中间再热、自然循环煤粉炉。锅炉燃用烟煤,它的左右浓淡燃烧器采用缝隙式直流燃烧器,正四角双切圆布置。一次风分三层布置,燃烧器上部设有三次风喷嘴;采用热风送粉制粉系统,喷嘴自下而上布置为二、一、一、二、一、二、三、二次风。原设计第一、第四层喷嘴内布置油枪,带高能点火装置,第二层喷嘴上方布置助燃小油枪,油枪采用压力雾化技术,工作压力为3.92MPa。油枪供油系统配套两台油泵,一开一备,型号DY25-50×8,扬程400m,电动机功率75kW…     

桥墩防冲板结构控制因素及其优化研究

针对桥墩局部防冲刷问题,从减小冲坑深度和减弱墩前近底垂向流速角度出发,在实验室建立桥墩防冲板模型,利用多轮正交试验、方差分析及极差分析防冲板3个控制因素的主次关系,并确立防冲板结构的最佳组合形式。结果表明,防冲板长半轴长度和安装位置均为重要的影响因素,安装位置的影响作用略大于长半轴长度,但防冲板短半轴长度对桥墩防冲影响甚微,进而获得桥墩防冲板模型的最佳结构形式为H1A3B1,即安装位置为0.2h(h为水深)、防冲板长半轴长度为2r(r为模型桥墩半径)、短半轴长度为1.4r。     

闸坝式水电站下游局部冲刷坑的计算方法

为准确评价闸坝式水电站下游局部冲刷问题,针对泄水闸结构、下泄水流特点及主河道地质条件,制作了巨亭水电站闸坝断面模型,并进行了4种泥沙粒径多种流量下的冲刷试验,分析了影响闸坝式水电站局部冲刷的主要影响因素,包括单宽流量、上下游水位差和泥沙粒径,拟合出局部冲刷坑深度和最深点距闸底板末端距离公式,并选取了另外4个工程的冲刷资料对公式的适用性进行了验证。结果表明,计算值与实测值吻合较好。     

陡坡溢洪道掺气坎空腔长度及掺气坎角度试验

以苏家河口水电工程为例,针对其陡坡溢洪道掺气坎对流量大小适应性较差的问题进行了试验,对#2掺气坎3种体型(1∶4、1∶10、1∶15)进行了挑角的优化设计。结果表明,在陡坡溢洪道设置掺气坎时应保证挑角和坎高与单宽流量相互匹配,即挑角在3°～5°之间的空腔长度能满足各种工况,否则可能出现掺气坎适应性很差的问题,不利于工程泄洪时的正常和安全运行;空腔长度与挑角在小流量情况下呈指数关系,在大流量情况下呈对数关系,这为实际工程设计提供了依据。     

某溢流坝下游泄洪消能防冲布置优化研究

为优化分析某溢流坝泄洪消能防冲布置形式,运用数值模拟的方法,建立溢流坝挑流消能及下游防冲的三维数值模型,根据工程特点,在前期物理模型试验成果的基础上,拟定多种下游消能防冲优化布置方案并进行数值模拟计算。计算结果表明,将原方案水垫塘预挖冲坑的下游斜坡改为垂直挡墙结构形式,能有效改善下游水流流态,降低预挖坑后的流速大小、均化流速分布,降低护坦处的压强,提高消力塘的消能效果,可减小对护坦及下游河床、岸坡的冲刷影响,可为类似工程设计提供参考。     

不同形式地埋管换热器运行性能影响因素研究

为研究单U和双U地埋管换热器运行性能的影响因素,运用能耗模拟软件TRNSYS建立地埋管换热器模型对其运行特性进行仿真模拟后,与实际工程数据对比,验证模型有效性,继而以换热器能效系数为评价指标,分别对钻孔深度、U型管两管间距和回填材料导热系数等影响因素进行分析研究,得到:双U地埋管换热器的单位延米换热量为106.72 W/m,单U地埋管换热器的单位延米换热量为86.39 W/m;适当增加钻井深度、埋管间距和回填材料导热系数对整体换热效果有促进作用,且在双U埋管情况下促进作用更显著的结论.