高水头冲沙放空洞边墙空蚀破坏原因探讨

有压接无压突扩突跌掺气设施掺气效果关系到工程泄洪安全.结合工程实例,通过模型试验对突扩突跌掺气水流流态、掺气空腔形态、壁面压力分布及水流空化特性等水力特性进行测试与分析.研究表明,高速水流突扩后冲击渐扩边墙起点附近,水流反射脱离壁面后引起局部压力条件恶化,同时,该处掺气空腔长度不足,边壁掺气浓度偏小,没有很好起到掺气减蚀作用,从而导致边墙空化空蚀发生.研究成果可为工程成功修复提供重要参考.     

高水头弧形闸门突扩跌坎及掺气设施体型研究与工程实践

随着水电工程的泄水孔道设计向高水头方向发展,采用突扩跌坎弧形门布置方式可以较好的解决高水头弧形闸门的止水安全等问题;但结合掺气减蚀设施布置的突扩跌坎具有不同于一般闸门孔口的水力特性,一些工程出现了原因各异的破坏现象。通过对国内外部分采用突扩跌坎布置的泄水孔道体型参数以及运用情况的分析,对水布垭面板堆石坝高水头放空洞突扩跌坎及掺气设施进行了综合选型,并进行了水力学模型试验,研究了突扩跌坎闸门区的水力特性、空化特性及水流掺气特性,分析了530m长的高速明流洞只设一道掺气设施的可行性。经过原型工程长时间、超高水头的泄洪考验,放空洞突扩跌坎闸门区与高速明流洞均无空蚀现象,表明水布垭面板堆石坝高水头放空洞弧形闸门突扩跌坎掺气设施选型以及在530m长的高速明流洞只布置一道掺气设施研究取得了成功,可供同类高水头泄水建筑物设计时参考。     

洗涤冷却室液池内气液流动特性的模拟研究

为了更好地揭示水煤浆气化炉洗涤冷却室内合成气体穿越液池的多相流动特性,运用流体体积模型对顶部浸没气体射流过程进行了动态模拟,详尽分析了在不同气流速度和不同突扩比下的流场形态、演化过程以及该过程的流动特性,并将计算结果与试验结论进行了对比.研究结果表明:该过程是一个突扩的、存在逆压力梯度和负浮力的顶部浸没气体射流流动过程;气体的最大冲击深度与气体出口动量通量之间呈幂函数关系;随着突扩比的减少,合成气对液池内水的扰动加强,液滴和气泡增多,液面升高.计算结果与试验结果一致.     

突扩突跌掺气射流对泄洪洞侧墙水力特性的影响

采用VOF和RNGk-ε紊流模型模拟突扩突跌型中闸室出口高速三维掺气射流。突扩掺气射流冲击壁面的反射作用使近壁流动具有强烈的各向异性,反射流向洞顶扩散形成水翅,突扩宽度和闸室出口水流佛汝德数是影响水翅的主要因素。出闸射流碰撞泄洪洞底板后,反射形成侧壁压力中心,其周围具有较大的压力梯度,容易诱发剪切空化。     

突扩跌坎型底流消能工突扩后立轴漩涡水力特性研究

通过水力学试验方法,对突扩跌坎型底流消能工突扩后立轴漩涡的水力特性进行了初步研究.详细分析了立轴漩涡的形式以及其运动区域的变化,并对漩涡区邻边墙和底板处的流速特性和压力特性进行了初步分析.     

船闸输水阀门后底突扩廊道流态特性分析

高水头船闸输水反弧门开启过程中，阀门后廊道内产生非恒定分离回流与旋涡运动，容易发生水流空化。本文通过二维数值计算，给出了反弧门后底突扩后廊道内流态随阀门开度的变化，分析了小开度平稳变化型、大开度剧烈振荡型与满开度准恒定型三种不同流态的特征与发生、发展机理，比较、分析了阀门后廊道底部突扩体型与顶部渐扩体型水动力特性的异同。     

突扩突跌侧空腔掺气水力特性大涡模拟

基于模型试验和大涡模拟紊流模型及具有自由面追踪功能的VOF单流体模型,对中闸室出口处突扩突跌掺气设施侧空腔长度和侧墙上的水力特性进行了试验和数值模拟研究。试验与数值模拟结果表明：大涡模拟可以更为精细地揭示近壁水流特性。本文的掺气设施可形成较长的侧空腔,水流与侧墙接触后侧墙上未见负压区存在,水流对侧墙的动态冲击会在靠近侧墙的下游水流中形成大量气泡;较大的水翅不利于侧空腔的掺气,并会引起下游水流产生不利的流态。     

三峡工程泄洪深孔体型及掺气设施研究

本文综述了二十余年来对三峡工程泄洪深孔体型开展的试验研究工作,包括深孔有压段体型、陡槽方案、突扩跌坎式掺气设施、跌坎掺气设施等.研究成果不仅为三峡工程泄水建筑物体型设计和施工提供了依据,也加深了对坝身泄水建筑物体型水力学问题的认识,并为类似水工建筑物体型设计提供了宝贵的研究成果.     

空化区圆柱突体空化特性的研究

通过空泡与空泡运动方程的研究,建立了水流空化区能量守恒方程,理论上对两种不同流速下圆柱突体诱导的空化区中空化特性进行了数值分析.试验在直流式水洞中进行,圆柱突体高为5mm,底部直径为6mm,掺气孔径为5mm.结果表明:同一流速下空泡半径随着掺气浓度的增加而减小;流速越高,掺气浓度越大,空泡半径越小.同一流速下空化数随掺气浓度的增加而增大;低流速下空化数最大值远大于高流速下空化数最大值,试验数据与理论吻合较好.     

跌扩型底流消能工消能的试验研究

采用水力学试验方法,对跌扩型底流消能工的消能及其机理进行了初步分析和试验研究,详细分析了跌扩型底流消能工消力池内水流流态与水流结构,由此论述了该消能工的消能机理,又在试验成果的基础上从消减临底和临墙流速方面分析了跌扩型底流消能工的消能作用。研究成果表明,跌扩型底流消能工,由于跌坎和突扩的存在,大大减小了临底和临墙流速,提高了消能效果。     

突扩管道流动加速腐蚀模拟研究

本文利用Fluent软件模拟突扩管下游的流场分布情况,通过改变入口流速和管道突扩比,得到不同条件下管道下游传质系数的分布规律;基于建立的数学模型,得到突扩管下游的传质系数、腐蚀速率与入口流速、管道突扩比之间的关系。结果表明:入口流速一定时,突扩管下游的传质系数和腐蚀速率随着突扩比的增大呈增大趋势,并且峰值位置均向流动方向偏移;突扩比一定时,突扩管下游的传质系数和腐蚀速率随着流速的增大而增大,峰值位置向流动方向移动;模拟结果和实验结果基本吻合。     

燃料电池气体分配箱三维流场分析与数值模拟

燃料电池气体分配箱包括进气简与密封罩两部份,是连接气源与燃料电池组不可缺少的中间装置.气体分配箱的流道结构设计是否合理,对进入燃料电池组的气流量有重要影响.对现有的五种气体分配箱进行了结构分析,利用FLUENT软件对它们的内部流场进行了数值模拟.分析了气体分配箱的进气筒截面形状(圆柱型、圆台型、扩压型)、尺寸大小,进口数目(单进口、双进口)以及进气速度对气体均匀化效果的影响,得出扩压型双进口对均匀化最有利的结後论,此外,适当增加进气速度也有利于气体流场的均匀化.     

小底坡泄洪洞突扩突跌掺气坎水力特性

小底坡条件下,在高水头有压弧形门后采用突扩突跌体型兼作掺气措施使用时,掺气空腔容易积水,而且主流水舌受侧墙挤压后越出水面,形成较高折冲水翅现象。采用流动特征分析与模型试验相结合的方法,认为空腔积水及折冲水翅的主要原因是两个"积水源"和一个"退水机制",强调了使射流冲击角最小化对空腔稳定及消除水翅问题起关键作用。在试验结构优化及对比分析的基础上,给出一种局部变坡消退空腔积水及改善折冲水翅的方法,同时探讨了底空腔及侧空腔的相互关系以及掺气效果的影响因素。结合具体工程,验证了优化体型沿程掺气浓度及对运行水头的适应能力。     

非对称入口条件下突扩流动的数值模拟

为了研究非线性所引起的流动多解性现象,采用流甬数方程,对平面二维突扩流动进行数值模拟.控制方程离散时对流项取迎风格式.求解离散方程采用松弛因子为0.4的显式迭代,取得满意的效果.经检验,与Durst F等人的实验结果吻合良好.通过对突扩前断面非对称突扩流动情况进行数值计算,结果表明突扩后流动是否产生偏转主要取决于雷诺数的大小.如Re=10时,流动对称;Re=56时流动基本对称;Re=114时流动明显偏转.如若发生偏转,其方向是随机的,取决于迭代顺序及初值的给定情况.由此证实了非对称突扩流动情况下多解的存在,同时也进一步检验了所提出的数值模拟方法的有效性.     

350MW机组锅炉掺烧褐煤技术研究

某电厂结合HG-1165/17.45-YM1型锅炉的特性,进行以燃烧烟煤为主,掺烧褐煤的试验。文章提出了掺烧褐煤的最优改造技术方案,讨论了褐煤掺烧技术应用中所面临的问题,并对掺烧褐煤的经济性进行分析。     

反应堆快中子辐照硅的深能级及退火分析

利用反应堆快中子辐照控制电力半导体器件的少子寿命，器件电特性优于现有的扩金、扩铂、电子辐照和Co^60-γ辐照等少子寿命控制技术。介绍了反应堆快中子辐照场特性及其在N型NTD硅中产生的深能级位置及退火特性，论证了主要复合能级应是Ec—0．44eV能级，同时论证了其他次要能级对改善元件通态压降的重要性。     

煤粉炉掺烧油田伴生气的试验研究

为了解决小型煤粉炉燃烧不稳定、供电煤耗偏高等问题，进行了掺烧油田伴生气的试验研究。通过对伴生气特性的研究，设计了掺烧系统，并在试验中进行了掺烧调整，通过试验和计算，得出了掺烧的效益－用气量曲线。     

北仑电厂二期锅炉煤种适应性试验研究

通过北仑发电厂二期600MW机组5号锅炉的煤种掺烧试验，对锅炉的运行特性进行分析，重点对新煤种掺烧后对锅炉制粉系统、锅炉炉膛结焦、主要辅机运行情况等进行了分析，得出了新煤种合理的掺烧比例。     

燃油锅炉掺烧天然气运行特性计算分析

针对龙凤热电厂HG－120／3．9－10型燃油锅炉掺烧天然气实践经验，在理论上分析了燃油锅炉掺烧天然气对锅炉运行特性的影响，认为其影响是增大了锅炉送引风机耗电率，过热蒸汽温度，排烟温度，降低了锅炉效率。     

600 MW锅炉煤种适应性试验研究

对北仑发电厂二期工程600MW锅炉的燃煤特性、设备结构和运行条件进行分析，并通过配煤掺烧调整试验，确定了适用的煤种和燃烧器配风方式，解决了锅炉燃烧器区域严重结渣问题，实现了炉型与煤性的较佳耦合。