收缩式消能工的试验研究

坝工的兴建改变了原河道的天然面貌。水库水位抬高增加了水体的位能,水流通过泄水建筑物时位能逐渐转化为动能。具有巨大动能的高速水流往往造成下游河槽的严重冲刷,威胁坝工的安全。因此,需要采取种种措施以减少高速水流对下游河床的冲刷能力,保证建筑物本身的安全。这种措施所     

开敞式变坡溢洪道消能工数值计算分析

采用紊流模型,VOF方法对三孔泄洪工况下,溢洪道全程流场进行了水气二相流三维数值模拟。特别在上游水库进口断面上自编程序使用了水位边界条件,计算得到校核水位下溢洪道沿程一系列水力要素,把溢洪道中心线压强、侧墙水面线以及水舌挑距与相应的模型实测值进行了验证。在此基础上,对收缩段水流冲击波,水舌入水宽度,入水角度、流速分布等水力特征进行了分析讨论。研究表明：三孔同时泄洪,在收缩段会出现较强的M型冲击波,随后在直段发展为◇型波;数值计算对于水舌入水宽度和入水角的模拟欠佳。     

格栅式消能工的消能分析及水力计算

格栅(筛网)式消能,由于其消能效率高,工程造价较低,施工方便,抗冻害性能强等优点,从六十年代起在我国东北地区,小流量低落差的泄水消能建筑物上得到广泛的应用,并取得了一定的效果。近年来一些研究单位作了一些试验研究工作,对这类工程的推广应用都起了积极的作用。但综合前人的工作可以看出,格栅消能的机理尚不十分清楚,水力计算方法不一,得出的结果悬殊较大。为了更好的推广应用这种消能型式,揭示其消能机理及效果,提供合理的水力计算方法,为此进行了系统试验。试验的引渠及尾渠采用矩形,宽度B=0.2m。格栅与引渠水平相接,格栅长度L=0.3—0.9m四种,格栅分横向(栅条垂直于水流方向)和纵向(栅条平行于水流方向)二种。开孔     

组合式洞塞消能工的数值计算

为了提高洞塞内的最小压强,扩大洞塞式消能工的应用范围,提出了一种新型的内流式消能工———组合式洞塞消能工,并用k ε模型计算了组合式洞塞消能工的水力参数.计算结果表明,与洞塞式消能工相比,组合式洞塞消能工能显著提高洞塞内的最小压强和水流空化数,并且不会明显降低消能率.     

窄缝式消能工收缩段的体型设计

首先分析了辐射收缩水流的特性，得到了辐射收缩水流水面坡度的表达式；提出了设计窄缝收缩段的设计原则应是使收缩段出口形成辐射形收缩水流．本文据此提出了收缩段形状的具体设计方法，给出窄缝消能工收缩段的组合曲线算例．本文中还讨论了窄缝收缩段出口水面坡度的选择方法     

筛网式消能工的布置与水力计算

阐述了筛网式消能工的工程结构布置及筛网式消能工的水力计算。     

跌坎式底流消能工的消能机理与水力计算

应用平面紊动射流理论,分析淹没射流在跌坎式底流消能工消力池中的运动规律以及跌坎式底流消能工降低临底流速的机理,得出射流扩散中心线上最大流速计算式.通过建立消力池内水流运动的动量方程,推导出跌坎式底流消能工的水力计算公式,通过试验验证,结果表明,公式是合理的,为跌坎式底流消能工的设计提供了依据.     

筛网式消能工设计

筛网消能工是小型水电和渠系等工程中应用较为广泛的泄水消能建筑物,筛网式消能工与底流式消能工比较,不仅消能效果好,且抗冻,建筑物结构尺寸较为减小,布置紧凑,可节省工程量和投资。结合实际工程实践,给出筛网式消能工的水力计算方法。     

筛网式消能工的设计

筛网消能是由一层或几层过水的钢筋温凝土筛网、消力宣和反坡段所组成。筛网式消能工与其他消能工比较，不仅消能效果好，而且工程量可节省30%以上。本文介绍了筛网式消能工能的工程布置和水力计算。     

筛网式消能工的设计

在中小型堰、闸、跌水等渠系建筑物中,其下游的水流衔接和消能一般均采用底流式。但是,由于建筑物水头不高,常在低弗汝德数(Froude)的情况下运行,故消能效果不理想。当弗汝德数为10～40时,水跃消能率只有28～59%。又因底流消能的主流在渠底部,对渠槽冲刷较大,且底流消能的消力池较长,     

多级跌水消能的消能工计算与试验研究

在某工程对原设计消能工进行水工模型试验的过程中,多级跌水消能的跌落水舌长度由公式计算的长度,与试验实测的长度有偏差,导致各级消力池的水跃淹没度均偏大,使消能作用减弱,在试验中对各级消力池尾槛进行优化,改善了各级消能工的消能效果。     

戽式消能工的水力学分析

戽式消能工的流态随着下游水位的变化可分为自由挑流、面流、淹没面流(旋滚戽或称消力戽)和潜流(回复底流),如图1所示。四种流态中除了潜流是一种有害的流态应于避免外,其余三种流态都各有其优缺点,需根据具体情况选用。我国70年代初建成的石泉水电站是国内第一个采用消力戽消能的工程。此后在不少工程的设计中都把消力戽作为消能工的重要比较方案。而对于需要泄放漂浮物的工程则往往希望采用面流消能,避免戽内发生旋滚。但是,关于戽式消能工的水力学问题基本上还处在试验研究阶     

突扩突缩式内流消能工的数值模拟研究

本文采用轴对称k～ε紊流模型对收缩比0.4～0.7的突扩突缩式内流消能工进行数值模拟研究。用PISO方法来解决速度场和压力场的耦合问题，得到了消能区压力特性、流场特性和紊动能耗散率等分布规律，详细地分析了收缩比对消能及空化特性的影响。计算的压力分布、回流区长度与试验结果吻合良好。分析了突缩比ζ和收缩段相对长度η对消能的影响。研究表明，与孔板式消能工比较，洞塞式消能工能够显著增加消能率并具有良好的抗空化性能，同时，显示了数值研究省时、节约经费和直观的优越性。     

自我屏蔽式消能工的消能特点与造价分析

本文主要阐述自我屏蔽式消能工的水流流态及消能特点,并提出该消能工体型设计中应注意的几个问题。进而结合某一具体工程实例,对自我屏蔽式消能工与一般底流消能工的造价作初步分析。自我屏蔽式消能工在原苏联的萨彦舒申克水电站应用过,但未见有关体型数据,国内亦未见有关该消能工研究和应用的资料。     

坝身泄水孔窄缝消能工三维水动力特性数值模拟

本文采用双方程紊流模型对中孔窄缝消能工的出流进行了三维紊流数值模拟,给出了侧墙压力分布、流场、挑流水面线等水流特性。计算结果和模型试验数据对比,两者吻合较好,对不同底板挑角的方案进行的比较计算结果,发现底板挑角对水流特性有着明显的影响。     

筛网式消能工技术经济效果显著

筛网式跌水是一种具有突破优点和显著经济效益的新型跌水工程，这种消能工布置紧凑，科学合理，消能效果好，工程造价低，在灌区有广泛的推广运用价值。     

印度式射流交叉撞击消能工(消能兜)

一、介绍同样流速,同样流量但是流向恰好相反的两股射流,在埧下曲线段末端水平部分彼此交叉撞击,有可能获得最大程度的消能。印度的水工学者利用这种原理,创造一种新型的消能工。(他们的代表是R.K.V.Narasimham)。这种消能工按其水流性质的特点来说,被命名为射流交叉撞击消能工,或者简称为消能兜。     

窄缝消能工水力特性数值模拟

对于窄缝式消能工,收缩比和出口形式是影响其水力特性和消能效果最重要的两个参数。采用RNGκ-ε紊流模型与VOF多相流模型对窄缝消能工进行水气两相流三维数值模拟,模拟收缩比为0.4,出口形式为矩形和底部收缩比为0.5,顶部收缩比为0.7的V形出口两种窄缝体型的水力特性,数值模拟结合龙水电站开口泄洪中孔窄缝消能工模型试验,对比分析了两者在压力、水面线、水舌和落水形态等水力特性的不同,结果表明采用紊流模型模拟研究窄缝消能工的水力特性是可行的;V形出口形式具有较大的优越性。     

筛网式消能工的设计及应用

本文针对流量小、佛氏数低、落差大、地基差的农田水利渠道堰闸下游的水力衔接，介绍筛网式消能功的设计原理及筛网的选型原则，并通过具体工程实例，说明选型得当的筛网式消能工，具有消能充分，节约投资等优点。