悬栅消力池压强特性研究及优化

为了解决悬栅消力池由于时均压强过大产生底板失稳及悬栅压强破坏的问题,采用数值模拟的方法,在设计及校核流量下,对4种不同布置形式悬栅消力池内水位差及压强场进行研究,并在稳水效果较好的方案4基础上提出趾墩-悬栅联合及圆化悬栅2种消力池优化方案。结果表明,趾墩-悬栅联合优化方案相较于方案4在设计及校核流量下,底板时均压强最大分别降低63%、50%,有效降低了消力池内悬栅上表面C与下表面D之间的时均压强差值■;圆化悬栅优化方案可使悬栅处总压强分布更加均匀,避免悬栅局部破坏。故针对有压强要求的大流量悬栅消力池,建议选择趾墩-悬栅联合辅助消能工消能方式。     

消力池内布置双层悬栅的压强特性数值模拟

针对物理模型试验中双层悬栅消力池内水流波动较大、压强场难以测量的问题,利用流体力学软件FLUENT建立RNGκ-ε双方程紊流模型进行数值模拟计算,得到消力池底板的时均压强及悬栅迎水面与背水面的时均压强差。通过对比分析计算结果表明,消力池内布置双层悬栅时,消力池上游段底板、第1根悬栅及下层悬栅受水流冲击较大,在结构稳定性设计时需提高其抗压强度。     

河床下切对磨刀门水道咸潮上溯的影响

为研究河床下切对磨刀门水道咸潮上溯的影响,基于珠江河口三维数值模型,结合珠江三角洲网河区河床演变情况,设置合理算例进行了数值模拟计算,并对计算结果从纵向、垂向和时间三个维度进行分析。结果表明,不同潮汐条件下河床下切对磨刀门水道咸潮上溯的影响结果有所差异,河床下切有利于盐度垂向分层和盐水楔活动,相对而言,河床下切对小潮期咸潮灾害强度加剧作用更为明显,其次为中潮期,大潮期影响相对较小。     

台阶式溢流坝跌落水流时压强特性研究

当台阶均一的台阶式溢流坝在跌落水流流态时,台阶面上的脉动压力主要由跌落水舌影响,台阶水平面上压强均大于竖直面。由于水舌掺气,时均负压主要集中在台阶竖直面自台阶凸角至台阶凹角3 4的台阶高度范围内;受到跌落水舌在台阶水平面上的冲击,时均正压则主要集中在台阶水平面凸角水舌跌落处附近。台阶竖直面上的脉动压强强度远小于台阶水平面,而台阶水平面上的脉动压强强度则集中于水舌跌落处。     

台阶式溢洪道滑行水流时均压强特性研究

通过模型试验,对台阶式溢洪道滑行水流的时均压强特性进行了研究,探讨了台阶上时均压强的产生和变化规律.同时探讨了来流量、台阶尺寸等因素对台阶上压强变化的影响.对于工程的设计,施工都具有很好的参考价值.     

基于1DtempPro和VFLUX的河床潜流交换通量量化研究

分析河床潜流带地表水与地下水相互作用规律对合理开发利用水资源,维持生态系统平衡意义重大.基于热示踪法探究河床潜流交换的时空特点,结合沃克河流域的试验数据,建模分析潜流交换过程中温度场的时空分布特征,对比不同深度的温度模拟值与实测值,利用1DTempPro和VFLUX计算得河床浅层交换通量,分析二者差异,并探究了交换通量...     

山溪卵石性河床流速分布规律试验研究

山溪河流具有流速大、水深小、流态多变的特点,其河流河道多为卵砾石结构,为分析其河床流速分布规律,利用变坡玻璃水槽对卵石性河道进行了模拟试验,在保证恒定均匀流的条件下,改变宽深比,分析水流垂线流速分布规律并最终得出其表达式;探讨了水槽粗糙系数的影响因素及其变化规律。结果表明,当坡度在一定范围内(1/200相似文献   

台阶式溢流坝消力池时均压强特性试验研究

Experimental research was conducted on the stepped chute which connected with horizontal stilling basin directly. New date was presented on the pressure head alone the floor of the stilling basin and the characteristics of hydraulic jump. The experiment data indicated that the maximum pressure head was in the impact area of the stilling basin floor next to the chute. Smaller step size and steeper chute angle would cause bigger pressure head. The minimum value of the pressure head was found behind the impact area.     

扇形中枢旋转门动水压强特性研究

鉴于扇形中枢旋转门是一种结构新颖的闸门,其过流流态与传统闸门有显著区别,为研究扇形中枢旋转门的动水压强特性,基于吴淞江整治工程60 m大孔闸及其消能设计工况,对闸门不同开度系数进行模型试验,分析了不同开度系数条件下的时均压强、平均波动幅度、脉动强度、频谱特性。结果表明,各开度系数下,门叶时均压强均为正压;总体脉动压强幅值较平稳,各测点在不同开度系数下脉动压强接近正态分布;脉动强度大小随开度和测点位置的变化而变化,随着开度系数的增大,脉动强度呈先减小后增大的趋势分布,脉动压强属于低频脉动;宽度方向测点位置的变化会对测点脉动强度的大小产生影响,可用中线位置脉动强度代替整体模型脉动强度。     

沙坪一级水电站施工导流束窄河道冲刷防护试验研究

针对分期施工导流中通过围堰束窄河道会使河道的水流流速变大进而可能引起围堰堰坡、河床及岸坡坡脚冲刷的问题,以沙坪一级水电站一期导流为例,通过物理模型试验研究了束窄河床覆盖层的冲刷情况,并针对河床冲刷特性提出河道防护方案,最后通过数值模拟验证物理试验结果。物理模型及数值计算结果表明,导流工程的布置较为合理,围堰的设计防护措施能抵御水流冲刷,针对下游左岸岩坎处冲刷情况,采用块石防护方案能更显著改善河床覆盖层的冲刷现象。研究成果为采用分期导流的水利工程提供一定的技术参考。     

超临界压力600 MW直流锅炉流量分配特性的试验研究

研究国产600 MW直流锅炉分配集箱在亚临界压力下的流量分配特性.试验段由φ42 mm×5.5mm的分配集箱、φ25 mm× 3 mm分配集箱径向引入管和φ10 mm×1.5 mm的垂直并联水冷壁管组成,材料为1Cr18Ni9Ti钢管;试验参数为:压力p=4 MPa～19 MPa,质量流速G=400 kg/(m2·s)～1 200 kg/(m2·s),质量含汽率x=0～1.0.试验研究了工质压力、质量流速和集箱入口质量含汽率对分配集箱垂直水冷壁管流量分配和质量含汽率分配特性的影响.随着分配集箱工作压力和分配集箱进口质量流速的增加,分配集箱并联支管之间的质量含汽率分配的偏差降低;在入口质量含汽率较小时,并联支管之间的质量含汽率的分配偏差随着质量含汽率的增加而增大;在入口质量含汽率>0.55时,并联支管之间质量含汽率的分配偏差随着入口质量含汽率的增加而减小.     

超临界压力下水冷壁中间集箱分配特性的研究

研究了国产600 MW直流锅炉分配集箱水冷壁管在超临界压力下的流量分配特性。试验参数为:压力p=23~25MPa,质量流速G=400~1 200 kg/(m2.s),工质温度t=10~400℃。试验研究了工质压力、质量流速和工质温度对分配集箱垂直水冷壁管流量分配特性的影响。试验结果表明:随着质量流速的增加,垂直水冷壁管间流量分配的均匀性增加;在拟临界点附近,流量分配不均匀性有一阶跃增加,而且随着压力的增加,流量分配不均匀性在拟临界点的阶跃增加现象变弱。利用分配集箱并联支管的离散模型计算了分配集箱垂直水冷壁管内的流量分配,计算结果与试验数据吻合。     

加压气固喷射器输送特性的试验研究

在增压气力输送系统试验装置上,对影响收缩型气固喷射器的工作特性的关键因素做了较详细的研究,试验研究结果表明,气体喷嘴位置和收缩段的收缩角对气固喷射器的最大固体输送量均有较大的影响,此外,气体喷嘴位置以及收缩段的收缩角对收缩型气固喷射器内的静压分布也均有一定的影响。     

叶尖及尾缘出流条件下叶片通道压力分布特性实验研究

为掌握某型高压涡轮叶片叶尖及尾缘出流流量分配比例对叶片内部气冷通道压力系数沿程分布特性的影响,通过实验测量了进口雷诺数9 000~20 000,前缘通道顶部除尘孔、尾缘通道顶部除尘孔及侧壁出流孔排共3处出流位置的4种出流流量分配比例下叶片通道压力系数沿程分布,实验结果表明:(1)各出流位置出流比例一定,进口雷诺数变化对通道压力系数沿程分布特性没有影响;(2)进口雷诺数一定,前缘通道顶部除尘孔是否出流对通道压力系数沿程分布特性有根本影响,出流导致前缘通道压力系数沿程下降较快,压力损失增加;中间通道压力系数沿程略有上升,尾缘通道压力系数沿程下降趋势平缓,两者压力损失均减小;(3)前缘通道顶部除尘孔无出流时,尾缘通道顶部除尘孔与侧壁出流孔排之间出流流量分配比例变化对前缘及中间通道压力系数沿程分布特性没有影响,仅影响尾缘通道。随着尾缘侧壁出流流量分配比例增大,尾缘通道压力系数沿程上升,压力损失减小。     

三角形河床形态对潜流交换作用的影响

为揭示交错三角形河床影响下的潜流交换机理,利用Fluent和COMSOL软件构建了三角形河床地形影响下的地表水-地下水流动的数学模型,并采用试验数据对模型模拟的地表水流速进行了验证,分析了水沙交界面的流速与压力分布和潜流交换区与缓流区的流速分布等。结果表明,河床几何形态促使水沙交界面形成了高低压交错分布的情况,强烈影响着水沙交界面和潜流带的流速分布及大小。波峰上游侧为下降流区域,波峰下游侧为上升流区域。潜流交换区的横向流速与纵向流速分量分别形成了一条"缓流带",其相交区域为潜流交换区的缓流区,缓流区的位置随着三角形河床波峰的位置而变化。研究成果可为三角形河床地带的工程建设提供参考。     

风力机叶片翼面的压强分布

采用基于无粘位流理论的面元法求解翼型速度位以及线性化布置偶极子,满足Dirichlet边界条件和后缘的Kutta条件。通过建立偶极强度的矩阵方程,可以得到翼面的速度分布。根据Bernoulli方程计算翼面的压强分布,进而对翼型的压强分布进行评价。通过对风力机叶片翼型的最大弯度、弯度位置和最大厚度形状参数的讨论,分析了压强系数、驻点、最大负压强系数等气动特点。     

根部漏汽对轮盘压力分布的影响

文章通过CFD三维气动模拟,计算了某典型高压级次通流不同隔板汽封间隙、动叶根部齿间隙、轮盘漏汽间隙下,轮盘上进出汽侧的压力分布.比较了各位置漏汽间隙变化对轮盘上压差的影响.结果表明,不同的隔板漏汽,轮盘漏汽面积对轮盘上压差存在较大影响,将导致轮盘上推力产生较大变化.动叶通流根部少量抽吸不仅有利于通流的经济性提升,而且有利于降低轮盘上的推力水平.     

高压共轨燃油系统压力场分布研究

建立了高压共轨燃油系统共轨管各出油口燃油压力场分布的数学模型并进行了试验验证,结果表明,共轨管出油口燃油压力与进油口和出油口的位置、进油与出油间的相位关系、喷油量大小以及轨管容积有关,共轨管总成上压力传感器数值并不能精确反映各出油口上的实际油压。