输水洞径对调压室最佳位置的影响

鉴于在输水管道上移动调压室位置可使涌浪压力与水锤压力彼此相互消长,当两者相等即对应了调压室最佳位置。以原输水洞径不变对应的最佳位置为前提,采用电站水力过渡过程的数学模型,模拟研究了引水隧洞及压力管道直径的改变对调压室最佳位置的影响。结果表明,随着引水隧洞直径的减小,调压室需左移远离厂房以恢复到最佳位置,且移动前后蜗壳末端压力差值呈增长趋势,但变幅较小;而随着压力管道直径的减小,调压室需右移靠近厂房以恢复平衡,且压力差值较前者更为明显。     

输水洞径对可逆式机组相继甩负荷尾水进口压力影响

针对1洞多机抽水蓄能电站水力机组过渡过程调节保证计算中相继甩负荷对尾水进口压力的影响问题,通过对某抽水蓄能电站输水系统洞径组合的比选,得出不同甩负荷形式对尾水进口压力影响程度不同,先甩N-1台机组、后甩尾水管道最长的1台机组尾水进口压力最危险;不同输水系统洞径对改善尾水进口压力的影响程度也不同。     

新疆下坂地水利枢纽工程引水发电洞衬砌结构设计与优化

依照现行规范,隧洞Ⅱ、Ⅲ类围岩段根据实际情况可采用锚喷支护作为永久支护型式。通过对新疆下坂地水利枢纽工程引水发电洞不同围岩段地质条件进行具体分析,提出隧洞衬砌型式的优化方案。该方案现在已经实施。降低了投资,缩短了工期,为业主赢得了经济效益和时间效益。     

某水库泄洪排沙洞水力特性及排沙效果研究

针对某水库引水发电洞前泥沙淤积的问题,在某引水发电洞附近新增泄洪排沙长隧洞,通过水工模型试验研究了不同工况下排沙洞的水力特性(沿程压力、流速、流量、流量系数、空穴数等),并对比试验值与设计值,验证了排沙隧洞设计的合理性。以塑料沙为模型沙,通过河工模型试验,确定了冲沙漏斗的大小,比选了排沙方案,给出了排沙洞洞口布置的合理位置,使发电洞达到"门前清"的效果。研究成果为类似工程提供参考。     

SSL水电站交通洞温度测试及节能潜力分析

通过对埋深约250m的北京SSL地下水电站交通洞换热特性5d的连续现场实时监测,分析了洞内空气温度随距洞口距离的变化规律及交通洞的节能潜力,测试结果表明地下交通洞对送风空气有明显的降温和升温效果。测试发现夏天1000m温降最大约达6℃,温升近3℃;每km最大供冷能力可达380kW以上,供热能力达140kW以上,且在交通洞末端靠近主厂房处温度维持在约23℃,北京SSL水电站利用地下隧洞节能潜力巨大,在夏季及冬季可以部分或全部替代空调冷热源,具有显著节能意义。     

大洞径隧洞围岩稳定性分析

水工隧洞洞径大,地质构造复杂,因其地质背景和岩体各种特性参数不准确,理论计算难以准确掌握其工作状态,尤其在施工期还受到施工过程的扰动.原型监测是监控其工作状态的有效手段.文中以某电站地下厂房进水隧洞为例,根据现场监测资料,通过建立回归模型,分析、预测隧洞围岩体的变化规律,并探讨了围岩体的空间变形分布情况.分析结果表明隧...     

下坂地导流泄洪洞洞线方案研究

下坂地工程是塔里木河流域近期综合治理中唯一的山区水库工程,枢纽建筑物由拦河坝、导流泄洪洞、引水发电洞和电站厂房四部分组成。文中介绍了下坂地水利枢纽导流泄洪洞工程洞线方案的设计论证,通过枢纽布置、技术设计、施工安排及技术经济等多方面综合论证和研究了不同洞线的方案确定问题。     

超前灌浆参数设计及其加固防渗效果的数值分析

鉴于地下水丰富且地质条件复杂洞段采用超前灌浆技术是解决涌水突砂和加固围岩效果较好的工程措施。选取滇中引水隧洞高埋深、高水头、Ⅳ类围岩段为例,采用数值分析的方法探讨了超前灌浆深度的合理化选取,并对比分析了有无超前灌浆下洞周围岩的加固和防渗效果。结果表明,与无超前灌浆相比,在合理的灌浆深度下洞周围岩的变形量和破坏深度及隧洞的渗水量均明显减小,超前灌浆达到了加固围岩和防渗的双重效果,为实际施工中遇到类似问题提供了切实可行的建议。     

某高水头低地应力压力隧洞支护设计与分析

高水头低地应力条件下压力隧洞的安全经济支护一直是水利水电工程中的设计难题，依托厄瓜多尔辛克雷水电站发电引水洞，在挪威准则的框架内，采用钢衬+钢筋混凝土透水衬砌的组合支护型式，构建了考虑地应力影响的钢衬与钢筋混凝土透水衬砌耦合理论模型，以此确定钢衬起点，基于三维渗流场分析，确定高压隧洞钢筋混凝土透水衬砌最佳灌浆深度和压力。通过运行期监测资料分析，工程运行状况良好，表明压力隧洞组合支护各项指标选择是合适的。该研究有效解决了高水头低地应力隧洞安全经济支护难题，保证了压力隧洞结构的安全与稳定。     

新疆布仑口超高水头钢岔管参数化设计及优化分析

新疆布仑口水电站有压发电隧洞末端钢岔管最大设计水头为750m,钢岔管水头(H)和洞径(D)的乘积(HD)值为2 400m2,属于典型的超高水头钢岔管,初选钢岔管管材的强度高、钢板厚度大,管径较小,从而增大了制作加工的难度。合理体型的钢岔管对发电系统安全运行非常重要,然而影响钢岔管管壁应力的因素较多,为了提高钢岔管的体型优化效率,通过钢岔管参数化设计平台快速建立模型,再导入有限元计算软件中对钢岔管体型进行优化分析,以达到降低制作难度、质量风险及工程投资目的,亦为今后水利工程中的钢岔管优化分析提供了借鉴。     

Energetic performance test of an underground air tunnel system for greenhouse heating

The main objective of the present study is to investigate the performance characteristics of an underground air tunnel (UAT) for greenhouse heating with a 47 m horizontal, 56 cm nominal diameter U-bend buried galvanized ground heat exchanger. This system was installed in the Solar Energy Institute, Ege University, Izmir, Turkey. Based upon the measurements made in the heating mode, the average heat extraction rate to the soil is found to be 3.77 kW, or 80.21 W/m of tunnel length, while the required tunnel length in meters per kW of heating capacity is obtained as 12.46. The entering air temperature to the tunnel ranges from 14.3 to 21.5 °C, with an average value of 15.5 °C. When the system operates, the greenhouse air is at a minimum day temperature of 13.1 °C with a relative humidity of 32%. The maximum heating coefficient of performance of the UAT system is about 6.42, while its minimum value is about 0.98 at the end of a cloudy and cold day and fluctuates between these values at other times. The daily average maximum COP values for the system are also obtained to be 6.42. The total average COP in the heating season is found to be 5.16.     

引水隧洞穿越大型断裂带围岩力学响应

针对引水隧洞地质条件复杂、岩性差异大的特征,建立仿真三维模型,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,以分段开挖方式,对比纯开挖、支护开挖围岩径向位移、应力响应差异,分析研究隧洞穿越大型断裂带过程中的围岩力学行为。结果表明,断裂带右侧初始自重应力明显偏低,附近石灰岩段存在应力集中现象,开挖后断裂带左侧洞顶径向位移明显大于右侧;纯开挖时,已开挖部分洞壁径向应力趋于零,掌子面前方约3倍洞径范围应力释放与应力集中现象突出,各分段掌子面附近出现径向位移极小值点;开挖支护时,已开挖部分洞壁径向应力维持在较高水平,处于三向压缩状态,掌子面前方应力集中现象减弱,在各分段开挖掌子面前方应力释放区内,径向应力极小值点和径向位移极大值点一一对应,间接反映支护时机对围岩力学响应的影响。研究成果可为引水隧洞施工提供指导。     

加装后缘小翼的垂直轴风力机输出特性研究

为了研究H型垂直轴风力机后缘加装小翼的输出特性变化规律,文章以NACA0012翼型叶片为例,采用风洞试验与数值模拟的方法,对加装后缘小翼的风力机进行了研究。模拟结果表明,加装后缘小翼的风力机的单叶片扭矩系数及功率性能要优于未加装小翼的风力机,整体功率较未加装小翼的风力机略有提升。风洞实验结果表明:加装后缘小翼可以提高风力机的最大输出功率,其中径长比对于加装小翼的垂直轴风力机功率提升的影响较大;当转速小于300 r/min时,安装径长比为0.6的后缘小翼的风力机输出功率最高;当转速超过300 r/min时,径长比为0.4的后缘小翼的风力机输出功率最高。     

伊利石软岩巷道围岩应变特征有限元分析

以伊利石软岩巷道作为研究对象,采用数值模拟方法对其开挖后的伊利石围岩应变场和塑性场的分布情况进行了ANSYS数值模拟及计算结果分析。结果表明：开挖后巷道围岩在X、Y方向的应变分布处于左右对称状态;围岩应变和塑性区域为1倍～2倍巷道直径,巷道顶板和边墙连接处、边墙和底板连接处的应变最大。     

引水式水电站变顶高尾水洞水力特性和体型优化

考虑引水式水电站常用的有压尾水洞和变顶高尾水洞两类布置型式,采用基于特征线法的有压管道瞬变流分析模型和适用于明满流过渡过程分析的改进狭缝法模型,分别分析系统的过渡过程特性和尾水洞体型参数的敏感性,研究不同的尾水洞型式下尾水系统的水力特性,进一步揭示了变顶高尾水洞的底宽、洞高和顶坡对尾水管进口最小内水压力的影响规律。结果表明,与增大面积的有压尾水洞比较,变顶高尾水洞是一种可行的布置型式,可有效提高尾水管进口的最小内水压力且水锤过程衰减较快;合理增大变顶高尾水洞底宽、洞高或顶坡均可不同程度地改善尾水管进口最小内水压力,其中顶坡的影响相对明显,为体型优化设计提供了参考依据。     

基于功效系数法的隧洞塌方风险等级评价

鉴于引水隧洞是水电站的关键工程,其安全性备受关注,基于功效系数法原理,建立了隧洞塌方风险评价模型。该模型涵盖了引起隧洞塌方风险的主要影响因子,然后将各指标划分为极大型变量、极小型变量、稳定型变量和区间型变量,并计算了各指标的单项功效系数值,基于博弈论原理确定指标的权重系数,从而计算得到隧洞塌方风险的总功效系数值。以某水电站的引水隧洞为例进行建模分析,验证了该方法是可行的。     

深埋软岩隧道开挖及支护变形特征研究

针对滇中引水工程中磨盘山隧道的深埋软岩段,利用ANSYS建立三维数值模型,通过FLAC~(3D)进行计算,研究了深埋软岩隧道开挖及支护后围岩的变形和破坏特征。结果表明,围岩强度和隧道埋深是影响隧道变形破坏的重要因素。隧道开挖后,应力重分布,隧道前段围岩强度较小,变形总位移、塑性区范围大于后段,在拱腰两侧对称形成两个应力集中区。隧道支护后,有效限制了隧道变形的继续发展,各部位总位移值减小,塑性区范围也得到抑制,拱腰两侧应力集中区向洞壁靠拢,应力分布也变得均匀。     

Wind tunnel tests of a hydrogen-fueled detonation ramjet model at approach air stream Mach numbers from 4 to 8

Experimental studies of an axisymmetric hydrogen-fueled detonation ramjet model 1.05-m long and 0.31 m in diameter with an expanding annular combustor were performed in a pulse wind tunnel under conditions of approaching air stream Mach number ranging from 4 to 8 with the total temperature of 290 K. In a supersonic air flow entering the combustor, continuous and longitudinally pulsating modes of hydrogen detonation with the corresponding characteristic frequencies of 1250 and 900 Hz were obtained. The maximum measured values of fuel-based specific impulse and total thrust were 3600 s and 2200 N.     

顺应新潮流 把握新趋势简

Mean wind force coefficients of nacelles are investigated by a wind tunnel test and are compared with those in current codes, such as the Germanischer Lloyd Guideline 2010 (GL2010) and Eurocode, in order to clarify the effects of the ground, presence of a hub, turbulence in the incident flow and nacelle length on these coefficients. Formulas for the mean wind force coefficients are proposed as a function of yaw angles. It is found that mean wind force coefficients of wind turbine nacelles specified in GL2010 are underestimated in comparison with those obtained by wind tunnel tests. Pressure measurements of a nacelle are also conducted. Notably, the mean pressure coefficients for design load case 6.2 (DLC6.2) are significantly larger than those for design load case 6.1 (DLC6.1) in IEC61400‐1. Maximum and minimum mean pressure coefficients are proposed for the DLC6.1 and DLC6.2 by the wind tunnel test, which are similar to those in Eurocode and are larger than those proposed in GL2010. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.