内加强月牙肋三岔管水力特性数值模拟

本文对西龙池抽水蓄能电站的三岔管双向水流水力特性进行研究。选用定常不可压缩流动的N S方程和RNGk ε湍流模型,计算了3种分岔角的流动,得到了分岔角、肋宽比和分流比对岔管水头损失的影响。分析了不同工况下水头损失的形成机理。研究结果认为分岔角增大将使水头损失加大,内加强月牙肋使水头损失减小,水头损失与两岔管的分流比密切相关。所得结果与物理模型试验结果相互验证。     

抽水蓄能电站岔管水力特性数值模拟

在计算方法的可靠性得到模型试验结果验证的基础上,以某抽水蓄能电站月牙肋岔管为研究 对象,利用紊流模型对其水力特性进行数值模拟,分析了肋宽比、分流比及弯管段转弯半径对岔管水 头损失及流态的影响。     

埋藏式月牙肋岔管结构特性研究

某抽水蓄能电站采用埋藏式月牙肋岔管,岔管HD值3 500m2,且围岩条件较差.采用作者自行开发的月牙肋岔管体形设计程序(CrbpCAD)和商用ANSYS软件,考虑岔管与围岩联合承载,采用三维有限元方法讨论了岔管布置形式、分岔角、围岩单位弹性抗力系数、缝隙值、主管直径等因素对岔管结构设计的影响.研究认为,对称布置、较大的分岔角、减小管径对岔管结构有利,围岩条件越好、缝隙值越小对围岩与岔管联合承载越有利,然而分岔角增大、管径减小会增大能量损失,应通过经济技术比较确定合适的分岔角和管径.     

金湾水电站E—W型岔管的设计与分析

目前,国内外水电站中压力管道中的岔管一般都采用E-W岔管,又称为内加强月牙型岔管,它是由瑞士ESCHER WYSS公司研制开发的,其实也是三梁岔管的改进,E-W岔管是用一个完全嵌入管壳的月牙型肋板代替外加强的U形梁,并且省去了与主管连接相贯线处的腰梁.黑龙江省黑河市金湾水电站压力管道中岔管部分采用的就是对称Y形、岔角为70°的内加强月牙型岔管,它具有受力明确合理、水头损失小、结构可靠、制作安装方便等优点.在这种E-W型岔管设计中,肋宽比与分岔角的选择是影响水流流态及岔管应力分布的关键因素.     

高水头大PD值内加强月牙肋岔管布置与设计

在高水头、大PD值内加强月牙肋管设计中，如何减少钢板厚度，降低制造安装难度成为比较突出的问题。笔者结合工程实例，对分岔角的选择从内加强月牙肋岔管的结构特性和水力特性两方面进行了分析；同时，对减少高水头、大PD值岔管制造、安装难度的两条主要途径作了论述。     

有加强肋板的三岔管水流数值模拟及水头损失研究

结合西龙池抽水蓄能电站，对有加强肋板结构的三岔管内水流进行数值模拟及物理试验研究，采用SIMPERC方法求解三维紊流方程，选取不同的肋宽比进行数值模拟，得到分岔管水头损失系数随肋宽比变化的规律，较好地复演了三岔管管内水流的运动，能满足工程实际需要，并通过物理模型验证了所用数值方法的合理性和计算精度。     

应用CAD提高月牙肋岔管设计效率

针对月牙肋岔管的体型特点,结合锦潭水电站岔管的设计,首次采用CAD作图法,对岔管的外部体型和月牙肋肋板体型进行设计.比解析法提高了设计准确性、精度和设计效率.     

基于Solidworks的Y型岔管应力变形和流场特性分析及体型优化

结合辽宁省某输水工程沿线隧洞出口设置的Y形岔管,运用Solidworks软件中的Simulation和Flow Simulation模块对岔管进行了有限元静力分析和CFD数值模拟计算,提出了更为合理的Y形钢岔管体型。计算结果表明:对于Y形月牙肋岔管,当肋宽比≤0.12时,其变形较大值一般位于两支管和月牙肋相贯处,成上下对称分布,且位移较大、较集中,应力较大值位于肋板内侧中心位置、管壳上下两侧靠近肋板端部位置和主支管交界位置;当肋宽比≥0.24时,其变形较大值一般位于岔管上下两侧主管和支管相贯处,成左右对称分布,且位移较大、较集中,应力最大值位于管壳和肋板端部交界处的管壳上;肋板的宽度和厚度对管壳的应力、岔管内水的流态和水力损失影响均很小,增加肋板的宽度和厚度能有效减小肋板本身应力。计算结果可为类似岔管的设计和推广提供一定的参考价值。     

基于Solidworks的Y形岔管应力变形和流场特性分析及体型优化

结合辽宁省某输水工程沿线隧洞出口设置的Y形岔管,运用Solidworks软件中的Simulation和Flow Simulation模块对岔管进行了有限元静力分析和CFD数值模拟计算,提出了更为合理的Y形钢岔管体型。计算结果表明:对于Y形月牙肋岔管,当肋宽比≤0.12时,其变形较大值一般位于两支管和月牙肋相贯处,成上下对称分布,且位移较大、较集中,应力较大值位于肋板内侧中心位置、管壳上下两侧靠近肋板端部位置和主支管交界位置;当肋宽比≥0.24时,其变形较大值一般位于岔管上下两侧主管和支管相贯处,成左右对称分布,且位移较大、较集中,应力最大值位于管壳和肋板端部交界处的管壳上;肋板的宽度和厚度对管壳的应力、岔管内水的流态和水力损失影响均很小,增加肋板的宽度和厚度能有效减小肋板本身应力。计算结果可为类似岔管的设计和推广提供一定的参考价值。     

某高水头电站地下埋藏式钢岔管体型结构优化

受复杂水文地质条件影响,地下埋藏式钢岔管体型结构设计难度较大。根据某高水头抽水蓄能电站实际地质资料及岔管体型参数,采用有限元计算方法研究不同管壁厚度及不同月牙肋肋宽比方案钢岔管应力分布情况。结果表明,管壁及月牙肋厚度不变的情况下,适当加大月牙肋肋宽比,可显著降低月牙肋应力,同时钢管管壁应力也有所降低。在月牙肋厚度及肋宽比不变的情况下,管壁及月牙肋应力均随着管壁厚度加大而降低,但幅值较加大肋宽比方案小。