影响阶梯溢流坝消能率的因素

为了探求提高阶梯溢流坝消能率的措施，本文首次采用紊流数值模拟方法，对影响阶梯溢流坝消能率的一些主要因素，如单宽流量、坝坡、阶梯高度等进行研究。结果表明，消能率随单宽流量的增大而显著降低。坝坡越缓，消能率越高。阶梯高度对消能率的影响与单宽流量有关，当单宽流量较小时，消能率随阶梯高度变化较大；当单宽流量较大时，阶梯高度对消能率的影响很小。根据紊流数值模拟得到的坝面流场的紊动动能和紊动耗散率分布，对单宽流量增大时消能率降低的根本原因进行了探讨，提出了一些提高消能率的具体措施。     

宽尾墩体型对阶梯溢流坝阶梯面掺气和消能的影响研究

宽尾墩与阶梯溢流坝结合的新型消能工,有效的解决了我国高坝泄洪建筑物由于高水头和大单宽流量等引起的高速水流问题。本文应用水汽两相流VOF模型和三维RNG-紊流模型,采用有限体积法进行区域离散,速度与压力的耦合方式采用PISO算法,利用几何重建格式的非恒定流迭代求解,对宽尾墩收缩比分别为0.7、0.445和0.4的Y型宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池消能方式中阶梯面掺气特性和消能特性进行了数值模拟,模拟结果显示,各收缩比条件下,沿程平均掺气浓度略有波动,但总体呈减小趋势,随收缩比减小,阶梯面掺气范围减小。在前几级阶梯面,掺气充分,沿阶梯水平固壁面向外,掺气浓度呈先减小后增大的趋势,而沿阶梯垂直固壁面向下,掺气浓度先增大后减小,相同断面处平均掺气浓度随收缩比减小而增大。在掺气末端的阶梯面上,沿阶梯水平固壁面向外,掺气浓度逐渐增大,而沿阶梯垂直固壁面向下,掺气浓度逐渐减小,相同断面处平均掺气浓度随收缩比减小而减小。阶梯溢流坝消能率随宽尾墩收缩比的减小而增大。     

跌坎消力池水动力荷载特性试验研究

基基于某水电站溢洪道消力池底板的稳定性研究,研究了跌坎消力池的水动力荷载特性。分析结果表明:水跃完全发生在陡槽末端时,陡槽水跃区最大脉动压力系数是消力池底板脉动压力系数的30多倍;水跃部分发生在陡槽末端时,陡槽水跃区最大脉动压力系数与消力池底板脉动压力系数同数量级;陡槽水跃区脉动压力积分尺度小于消力池底板脉动压力积分尺度,即陡槽水跃区的水流涡旋尺寸小于消力池内的水流涡旋尺度。陡槽水跃区底板脉动压力积分尺度随着流能比的增大而增大;消力池底板脉动压力积分尺度随着流能比的增大而减小;陡槽水跃区底板单位面积上举力明显大于消力池底板的单位上举力。板块上举力不仅与底板脉动压力系数有关,而且与脉动压力的空间积分尺度密切相关。     

台阶式溢流坝后消力池压强特性

本文通过物理模型试验,研究了台阶式溢流坝在3种坡度下消力池底板上的时均压强、峰值动水压强、脉动压强强度及其形成的特点,提出了计算时均压强的经验公式。研究表明,时均压强、峰值动水压强和脉动压强强度最大值出现在水流冲击消力池底板处,位于x/hk=1.2～2.5,其值随泄槽坡度和流量增加而增大,时均压强的yp/hk最大可达5.4,脉动压强强度可达其相应时均压强的80%,峰值动水压强与时均值的比值可达5～8倍。压强最小值位于x/hk=2.5～5.1之间,时均压强偶会出现负值。脉动压强优势频率在冲击区为4Hz～8Hz,水跃区2Hz～5Hz,跃后区一般在2Hz以下。     

与宽尾墩联合使用的消力池体型优化研究

与宽尾墩联合使用的消力池体型不同,消力池临底流速就会出现不同的分布规律。通过对工程实际中已经存在的几种消力池体型的分析,借助鲁地拉工程试验模型,对与宽尾墩联合使用的消力池体型进行了探索研究。研究结果表明,坝脚处设置双圆弧嵌槽+池末端复合式尾坎组成的嵌槽式消力池,在保持原传统戽式消力池体型整体水流流态不变的条件下,可以利用双圆弧嵌槽对消力池近底水流进行导向,导向后的水流既减小了消力池水流近底流速,又使近底水流的部分旋滚上移,充分利用了消力池中上部水体的紊动消能作用。实测消力池近底流速减小幅度平均在15%~30%之间。脉动压强的测试分析结果表明,最不利运行工况时,嵌槽对脉动压强均方根的减小有一定效果。     

基于“附加动量”水跃理论消力池的优化研究

尕干水库因地形原因,在模型实验时发现消力池的设计存在着一系列问题。由于消力池结构的特殊性,左侧有一支沟会进入消力池,支沟与消力池连接段有一底坡1∶100的护坡,消力池水流流入支沟护坡形成一个较大的逆时针回流,对工程带来极大破坏。为了改善这一不良流态及对支沟附加来流的处理,将"附加动量"水跃理论应用到溢洪道消力池的优化设计当中,并通过模型试验验证,对调整过后的消力池的水流流态。压强特性、流速特性及消能机理进行分析。结果表明,优化过后的消力池水流流态良好,有效地消除了回流。压强、流速分布合理,该消力池结构优于常规消力池,因此消能率能达80%以上。消力池尺寸满足工程要求。     

掺气分流墩在仙米水电站的应用

青海仙米水电站原设计方案中的消力池入池单宽流量大、流速大、消力池长度不够、消能不充分.经多方案设计比较和试验研究,采用掺气分流墩设施后,消力池中的水流非常平稳,跃后水深也有较大幅度地降低,消力池长度减小了20.0 m,尾坎高度也降低了1.0 m.     

低弗劳德数水流辅助消能工空蚀问题研究

辅助消能工的空蚀问题是水利工程中重点关注的问题之一。本文针对水利工程中常遇到的消力墩表面空蚀破坏问题进行了试验研究,提出通过两种方法解决空蚀问题:采用消力池+不完全宽尾墩+消力墩联合消能工和圆化消力墩棱角。试验结果表明:采用联合消能工不仅能够减小底流流速、减轻水流对消力墩的冲击力,而且能够提升消力墩表面的空化数、有效提高消能率。适当圆化消力墩棱角可以降低初生空化数;还能减轻紊动、提升空化数,从而提高消力墩的抗空蚀能力。     

台阶式溢洪道阶顶过流断面平均流速沿程变化研究

台阶溢洪道是目前热点的研究方向。台阶流速是重要的水力参数,为研究台阶式溢洪道阶顶过流断面平均流速水力特性规律,本文将将台阶式溢洪道流速与对应光滑溢洪道流速对比,引入台阶相对流速的概念。通过对26.57°、32.01°、38.66°和51.3°四组不同坡度,0.5m~2.0m不同台阶高度台阶式溢洪道进行试验研究,探讨了阶顶过流断面平均流速、相对流速与流程长度、单宽流量、台阶高度、坡度、相对消能率之间的关系。台阶式溢洪道阶顶过流断面平均流速与流程长度、单宽流量、相对消能率呈较为复杂的曲线关系,而相对流速和这些参数表现出良好的线性关系。单宽流量、台阶尺寸、坡度对相对流速有较大影响,单宽流量大,同一流程断面相对流速小;台阶高度高、坡度大,台阶相对流速大。相对流速和相对消能率也表现为良好线性关系,同一相对消能率,单宽流量越大,相对流速越小,对水流的阻力作用减弱。     

基于SVR-GA算法的跌扩型消力池优化研究

消力池的优化设计一直是水利工程中的热点课题。传统的消力池优化方法往往采用试错法。试错法不但效率低,而且在设计过程中很难兼顾多个优化目标。因此,建立一套系统性的、目标定向的优化方法十分必要。研究以位于四川省广元市的大寨水库消力池为例,采用SVR回归模型（support vector regression,SVR）建立优化变量（跌坎高度d、突扩比β和尾坎坡度θ）与优化目标（消能率?E/E1、临底流速v）之间的近似模型,并采用遗传算法（genetic algorithm,GA）求解该近似模型,得到一个优化后的消力池体型。对比优化前体型,优化后的消力池消能率几乎不变,但最大临底流速明显降低,底板时均压强分布趋于均匀,消力池综合性能得到了提高。结果表明,提出的优化方法同样适用于类似水工建筑物的体型优化设计问题。     

水电站水工建筑物和金属结构安全检测技术及应用

论述了水电站水工建筑物和金属结构存在病险的危害,指出了进行结构检测的目的与意义,提出了其结构安全检测技术与应用。     

基于PC机的数据采集系统结构

首先阐述数据采集系统的定义、构成，以及结构设计时应该考虑的各种因素，在此基础上介绍了基于PC机的各种数据采集系统结构，包括：ISA总线结构，PCI总线结构、一线通网络结构，EPP结构，ECP结构，RS－232C或RS－485结构，USB结构有无线结构等，利用这些基本结构可以构造出更复杂，更实用的数据采集系统。     

泡沫镍面密度微机测控装置

介绍泡沫镍面密度微机测控装置的原理,阐述装置的硬件组成部分,并说明软件组成部分.     

分布式变电站监控系统数据库结构的研究

在分析分布式结构变电站自动化系统硬件结构的特点及其相互关系的基础上，提出了适合于分布式结构变电站和电力调度监控系统的新型数据库结构——面向对象(设备间隔单元)的数据库结构，它与RTU模式变电站监控系统数据库结构比较，表明其数据操作具有较高的可靠性和快速性，并讨论了其对调度监控系统的影响及对远动协议的改革建议。     

轴流式水轮机顶盖结构分析及结构改进设计

本文对轴流式水轮机顶盖在两种工况下进行了有限元分析，灵敏度分析和优化设计，为改善应力分布和节省材料提出了三种结构改进方案。     

中国城市配电网自动化与网络结构优化

论述了当前中国城市配电网自动化和中压１０ｋＶ网络的现状以及两者之间的关系。认为在配电自动化实施前,必须对网络结构进行研究和优化,并提出网络结构优化的准则,最后介绍了某城市配电网部分网络结构优化的实例。     

岭澳二期核电站常规岛主厂房结构型式探讨

本文对钢筋混凝土结构厂房和钢结构厂房在结构体系、施工及经济效益等方面进行了比较 ,从而得出钢结构大型主厂房在工程应用中具有一定的优势。同时本文对结构设计中的一些具体问题如楼板、屋面、节点 ,钢结构防火防腐等也做了详细论述     

兖州煤气化半焦表面官能团特征试验研究

为揭示煤气化过程中煤焦结构的变化规律,在管式炉中分别在不同温度(300～1000℃)下制取了兖州煤半焦,并采用傅里叶变换红外分析获得不同气化条件下样品的红外光谱,测定兖州煤颗粒表面官能团。实验结果表明,煤的脂肪族构成有限,导致煤低温气化生烃能力较小,而高温气化下芳香结构的裂解和缩合协同效应提高了半焦富氢程度;低温时脂肪结构和芳环结构都不受影响,随着温度的升高,原始脂肪结构首先脱落,当温度较高时芳环才开始开链成脂肪结构并逐渐脱落;CO2参与气化反应,介入酚、醚、醇、酯的C=O基官能团中,影响气化半焦的富总氧度。     

实体的半边Z结构及其平面切割算法研究

在半边结构实体造型的基础上,根据实体的集合操作的特点,提出了层次清晰、存储量少的半边Z结构.在此结构中,实体为由三角面组成的多面体.以此为基础,建立了一个高效的实体的平面切割算法.性能分析表明该算法具有最小的时间复杂度,并且在基于半边Z结构的情况下具有最小的额外空间复杂度.最后,对于基于图形旋转系统的DLFL和以半边Z结构为基础的切割算法的特点进行了对比分析.     

三次产业用电特性及负荷结构研究

全社会用电负荷曲线由三次产业用电负荷曲线及居民生活用电负荷曲线组成。通过大用户负荷曲线叠加,测算了典型行业及居民生活的用电负荷曲线,研究了用电特性及其发展规律,并以类似方法估算了三次产业的最大用电负荷,揭示了负荷结构与产业结构的关系。结果表明,四川地区三次产业典型行业均具有明显的季节特征;第一产业用电负荷比重极小,第二产业用电负荷比重较大,第三产业用电负荷迅速发展,居民生活质量不断改善。