水库淤积前后水温结构的变化

水库中的泥沙淤积不仅减小了水库库容,而且对水库中的水温分布也产生了一定影响.以汾河水库为例,针对水库泥沙淤积现象较为严重的现状,对水库淤积前后的水温分布进行模拟预测.首先利用实际监测的水温数据对所建立的数学模型进行验证及参数率定,然后运用三维数学模型对2种条件下的水库水温进行了数值模拟,得出了汾河水库淤积前后的水温结构及全年下泄水温,并通过结果对比分析2种工况下水温结构发生变化的原因.结果表明:水库淤积前,夏季的水库水温分布的分层现象较淤积后更为明显,而且水温略高.这说明水库的水量和水深变化都会对水温结构产生影响,水深越浅,水温升高和降低的变化速度越快.     

基于FLUENT的水库水温多维预测

为了利用商用CFD(Computational Fluid Dynamics)软件强大的前后处理功能和通用的模型以提高水库水温预测水平,通过定制FLUENT软件实现了水库水温的多维预测.先重点讨论了浮力传热湍流、水面热交换和库容变化动网格的模型和定制问题;然后用美国陆军工程师团水道试验站的水库重力下潜流实验资料验证了该预测模型的正确性并分析水库水温分层的形成机理;最后,对某实际水库水温分层结构进行预测分析,结果显示该水库水温在平水年全年均处于分层状态,建库后下泄水温全年最大温差减小,从而证明了该预测方法的有效性和实用性.     

山区水库水温预测及影响因素

山区水库的库区地形变化大、水文气象资料不足,对其水库水温进行准确预测的难度较大.结合老挝南俄河上的某山区水库,建立二维立面模型,基于FLUENT软件实现了水库水温预测,并对库区太阳短波辐射沿程分布及入流水温纵向分布等重要边界条件的取值方法进行了探讨.研究结果表明,库区太阳短波辐射可以按照沿程水面宽度与坝前水面宽度的比值进行折减取值;入流水温纵向分布可以采用分段函数,取值宜通过监测资料反馈分析确定.     

大型水库帷幕水温分层取水效果研究

为了探索减缓已建水库对下游产生的低温水不利影响的新措施,本文以某已建大型水库为例,开展了不同帷幕布设方式对改善下泄低温水效果的研究。采用立面二维数学模型计算某大型水库坝前垂向水温结构及下泄水温过程,设计了不同遮挡高度、淹没深度及距坝轴线距离等6个帷幕方案,并对各方案的流场及温度场进行了对比分析。结果表明帷幕设置将显著影响库区的浮力流动及垂向温度分布,三种局部遮挡方案下取水口的抽吸作用导致底层低温水体绕过帷幕被较多地引用,均不能有效提高下泄水温,而底部全遮挡方案的设置对提高水库下泄水温效果明显,但同时由于持续取用表层温水,库区水温显著降低。淹没水深应结合取水层厚度确定,当淹没水深与帷幕上层取水层厚度相近时有较好的低温水改善效果。坝前1km范围内帷幕轴线位置对下泄水温的影响不明显。建议水温控制帷幕的设计采用底部全遮挡,本文中底部全遮挡帷幕方案的下泄水温5月~8月较无措施时分别升高了3.4℃、2.1℃、1.1℃、0.4℃,帷幕提高下泄水温效果明显。本文成果可为帷幕分层取水设计提供重要的借鉴。     

永定桥水库水温预测及分层取水设计

为满足灌溉对水温的要求,结合永定桥水库工程的特点,拟定了3种不同的取水方式,并采用朱伯芳法对每种取水方式所取水体的水温随时间分布、水库泄水温度状况及渠道水温沿程变化进行了预测.结果表明,采用3层取水的方式,可较好满足农田灌溉对水温的要求.     

水库调度对溪洛渡电站下游水温的影响

溪洛渡电站运行后将在春季下泄低温水,影响下游鱼类繁殖。研究通过改变水库调度方式来减免下泄低温水的影响。设计了3种水库调度方式,并采用立面二维k–ε温度模型预测溪洛渡电站库区水温及下泄水温。结果显示在1～6月升温期加大泄流量,降低库水位,会导致库区表层水温升高,斜温层下移,使引水口得到更多的表层温水,从而提高下游河道的水温。水库调度能一定程度上降低电站下泄低温水对鱼类产卵的影响。     

水库垂向1维水温冰盖耦合数学模型研究

寒冷地区水库冰盖的形成对水库大坝安全、电站运行、库区水温水质结构都存在重要影响。为了探讨冰盖对水库水温的影响,基于热力学理论建立了考虑冰盖生消过程的水库垂向1维水温数学模型,实现了对冰气热交换、冰水热交换和水体中的热量输运的精确模拟,得到了室内静水实验的验证。应用结果表明,模型能较好地模拟出水库冰盖的形成、发展和消融过...     

关中盆地地下热水接受补给时温度及热储层温度的估算

通过对关中盆地地热井中地下热水的同位素和水化学成分分析,结合研究区的地热地质和水文地质条件,进行了地下热水补给时的温度研究,结果表明,关中盆地地下热水接受补给时的温度以西安地区最低,咸阳次之。同时应用Na-K-Mg三角图和水化学平衡温度理论的方法,估算在平衡条件下关中盆地最大热储温度为118℃。热储温度计算结果表明,关中盆地腹部应为中低温热储层。     

湖水源热泵系统排热工况下散点排水对湖体温度场的影响

采用流体计算软件建立三维湖体模型,模拟设计日下湖体自然水温,用实测水温进行修正作为初始条件;根据别墅群全年逐时负荷的模拟结果,采用动态取排水温和水量作为边界条件;以典型气象年数据为基础,通过用户自定函数输入水面换热边界;分别对某别墅群水库水源热泵系统的排放水管网采用与雨水排水管网相结合的散点排水以及采用传统的集中排水方式进行了动态数值模拟,得到供冷季逐时排热工况下湖体温度场的分布情况,分散排水优势明显。分析模拟结果表明:集中排水方案水体周温升0.33℃,分散排水方案水体周温升0.16℃;水体水道狭长体积有限的区域在连续排水的情况下,有明显热累积现象。连续运行条件下,散点排水取水口水温的模拟结果表明:7～10月,位于常年水位4.6m水深下的取水口取水温度在27～23.5℃之间,可实现热泵系统高效运行。     

混凝土早龄期温度场测试与数值模拟分析

通过数值模拟与现场测试相结合的方式分析了某混凝土振动台基础在早龄期温度场的分布特性, 获得了混凝土的不同位置内外温差和内表温差的变化规律.数值和测试结果表明, 混凝土不同测试点的温度变化规律各异, 靠近顶部点容易受到蓄水区的影响而出现与外界大气温度变化一致的规律, 中部和底部测点则受其影响较小.中部和底部温度及温差在数值模拟和现场记录比较中具有良好的一致性, 且温差都在25℃以内, 混凝土不会开裂.     

高温水、蒸汽散热器试验台温度检测系统

本文对采用BCM-80单板微型计算机为核心组成的高温水、蒸汽散热器试验台温度检测系统的硬件及软件设计特点加以介绍.本文对高精度温度检测系统的设计具有一定的参考价值.     

变温相似材料在地质力学模型试验中附加温度场的影响程度评价

应用ANSYS非线性结构分析原理和热分析及热—结构耦合分析原理，根据变温相似材料的力学参数及热物理参数进行结构分析和热—结构耦合分析，计算由于热膨胀或收缩引起的热应力，同时对热—结构耦合分析的成果与非线性结构分析的结果进行对比，得到了由于温度变化而在模型内部产生的附加温度场对试验成果中位移的影响程度约为6％，应力的影响程度约为-6％～9％，从而证明了试验结果的可靠性。     

泄洪闸闸墩施工期温度场与温度应力分析

利用ANSYS的APDL语言对其进行二次开发,编写了适用于分析闸墩瞬态温度场的命令流。并对某泄洪闸闸墩施工期温度场进行了计算,计算结果与实测结果具有较好的吻合性;结合自编FORTRAN程序,在已有的温度场计算成果的基础上,采用分时段变弹性模量及变应力松弛系数的有限元累计应力计算方法,实现了基于ANSYS软件平台并考虑混凝土收缩变形影响的施工期弹性徐变温度应力场的计算,并分析了闸墩混凝土早期裂缝的分布规律及其形成的原因。     

坝体温度场时空分布模型

针对坝体埋有一定数量温度计的特点,根据热传导理论,以坝体边界,坝内温度计的测值为约束条件,采用有限单元法分析坝体温度场时空分布,并研制了相应的计算程序。     

坝前区域3维水温数值模拟研究

为避免大型水库低温下泄对下游水生生物或灌区农作物造成不利影响,准确预测水库的坝前水温分布十分必要。为此,采用三维水温紊流数学模型,以横向平均的二维水温模型的计算结果作为三维模型的入流边界条件和初始条件,以已建成的二滩水库坝前1km范围内的水体为研究对象,进行了三维水温的数值模拟验证。将模拟计算的水温结果与实测的水温结果进行了对比分析,结果表明采用本文提出的方法能够较好地模拟坝前深水库区的水体水温分层流动和进水口前的水体流动特性。