高扩散低收缩差动式挑坎不同体型参数水力特性研究

高扩散低收缩差动式挑流鼻坎结合了扩散式、窄缝式及差动式三种消能工的优点,体型复杂,实际应用过程尚未见对这种挑坎体型参数的相关研究。该文采用κ-ω紊流模型模拟该挑流消能工不同收缩比不同挑角差的水力特性进行研究,数值结果与试验结果吻合良好。为获得较好的水流流态、水舌扩散及下游冲刷效果并综合考虑高坎侧壁负压问题,研究结果给出了该型式挑流消能工的两个重要体型参数挑坎收缩比βs及挑角差Δθ的取值范围,供设计参考。     

拱坝坝顶差动坎消能的试验研究

三大峡水电站水工整体模型试验，通过试验研究，推荐采用差动坎方案，在溢流堰挑坎下游形成交汇水流，产生冲击水冠，使水舌纵向拉开、横向扩散、消能效果较为显著。     

异型差动坎对水垫塘底板压力的影响

采用异型差动坎消能形式,使拱坝表孔水舌呈分层立体出流、入水分区形态,解决了水垫塘底板冲击压力过大的问题。首先假定水舌入水区域,经计算选择各差动齿坎的参数,再通过模型试验验证,优化调整各参数间的关系,推荐合理的拱坝消能方案。文中结合工程实例,介绍了异型差动齿坝在拱坝表孔上的应用。     

拱坝坝顶差动坎消能的试验研究

三大峡水电站水工整体模型试验，通过试验研究，推荐采用差动坎方案，在溢流堰挑坎下游形成交汇水流，产生冲击水冠，使水舌纵向拉开，横向扩散，消能效果较为显著。     

紊流模型对底坎绕流模拟效果的比较

利用Fluent软件,选取了Spalart-Allmaras模型、标准k-ε模型、RNG k-ε模型和realizable k-ε模型共4种涡黏系数的湍流模型,对底坎绕流问题进行了数值模拟。结果表明:4种模型模拟的底坎附近的流动特征基本一致,但在回流长度、分离主涡的涡心位置及水头损失等参数方面,RNG k-ε模型的模拟效果最好,标准k-ε模型的模拟效果较差,而realizable k-ε模型和Spalart-Allmaras模型的效果居中。     

差动式挑流鼻坎反弧段三维建模研究

为研究差动式挑流鼻坎体型参数对其水力特性的影响,文章首先用Gambit软件对较为简单的连续式挑坎建模,然后对差动式挑坎进行三维建模,上述目标均可完成从二维图纸到三维模型的建立。研究发现适合CAD图纸中预先对曲线构成的反弧段进行调整,然后再对高低挑坎逐个拉伸建模。并且此种建模方式有利于数值模拟计算区域闭合,便于高低坎挑角、反弧半径等体型参数的调整。     

带差动挑坎的溢洪道流场三维数值模拟

采用RNGκ-ε紊流模型和VOF方法对某工程带差动型挑坎的溢洪道流场进行了三维数值模拟研究,详细描述了差动坎处的流速、压强等水力参数的分布规律,得出了高低坎挑射水舌的挑距、入水角。将部分结果与试验对比,符合良好,验证了数值模拟是准确可靠的,可作为模型试验的有益补充,为挑坎设计提供重要的参考依据。     

溢洪道差动式挑坎水力特性分析和计算探讨

溢洪道差动式挑流鼻坎可增大其挑射水舌的扩散、碰撞、掺气和消能率,从而减轻下游河床的冲刷。目前对差动式挑坎水力特性研究成果仍较少,给工程设计带来极为不便。在现有的文献和成果总结和分析的基础上,开展了差动式挑坎下游河床冲刷特性的试验研究,对差动式挑坎段的水面线、挑射水舌挑距及其下游河床冲刷特性和计算方法进行探讨,并进一步补充了差动式挑坎下游冲刷影响系数与其体型和泄流水力参数的关系。研究成果与水力模型试验结果较吻合,可供类似工程设计和运行参考。     

龙开口水电站挑坎体型优化试验研究

龙开口水电站有泄流量大、主河床狭窄等特点,对于这类工程泄洪消能尤为重要.为了解决水工模型第一试验阶段挑流消能不充分、闸墩出口流态紊乱的问题,进行了溢流坝段的水工单体模型试验,对连续坎、差动坎、窄缝坎以及差动坎和舌形坎、窄缝坎和舌形坎、窄缝坎和连续坎的结合运用等多个挑坎体型进行了冲刷试验,从而选择适用于龙开口水电站这类泄流量大、主河床狭窄电站的溢流堰挑流鼻坎形式.     

泄洪洞窄缝燕尾组合挑坎试验研究

采用物理模型试验的方法,在综合考虑燕尾挑坎、窄缝挑坎2种消能工各自特点的基础上,针对长河坝水电站2^#泄洪洞挑流水舌所必须达到的挑射效果,进行了窄缝燕尾新型组合挑坎的试验研究。从挑坎内部水流流态、出挑水舌形态以及下游消能防冲效果3个方面进行了燕尾挑坎、窄缝挑坎以及新型组合挑坎之间的对比试验。研究结果表明新型的组合体型兼有燕尾挑坎与窄缝挑坎的优点,它在改善坎内水流流态、水舌形态、减轻下游河道冲刷方面起到了重要作用,同时也满足2^#泄洪洞出挑水舌的限制要求。试验的研究成果可供类似工程参考。     

圆弧鼻坎射流水舌起挑角的试验研究

基于圆弧鼻坎挑射流物理模型试验,考虑脉动流速对水舌上缘挑角的影响,研究上缘起挑角的理论公式;通过引入两个系数同时考虑脉动流速和断面水深对下缘起挑角的影响,选用49组试验数据,采用误差分析方法,提出下缘挑角的半经验半理论公式。与前人的公式相比,上缘挑角的理论公式形式简单,下缘挑角公式考虑因素较多。两公式误差均小于13%,用于计算进口水平和倾斜渠道后接圆弧鼻坎挑射流水舌上、下缘起挑角是有效的,进而确定射流冲击点位置和冲击区范围也是有效的。更多还原     

拱坝中孔平底与跌坎窄缝消能工对比试验

结合大花水水电站中孔泄水道的水力学模型试验,对拱坝泄水中孔平底和跌坎两种窄缝消能工进行了对比试验,指出：平底窄缝消能工水流冲击工作弧门支铰,水舌纵向拉开不够充分,不能满足工程需要;跌坎窄缝消能工水流不冲击弧门支铰,且水舌纵向拉开长度明显增大,在各种水头下均能形成形态良好的窄缝水舌,解决了该泄水道的高速水流问题。     

泄洪洞双扩型挑流消能水力特性数值计算

以某工程泄洪洞双扩型挑流鼻坎消能防冲为研究对象,基于三维不可压缩流体k-ε紊流模型,采用FLOW-3D软件对双扩型挑流鼻坎进行三维数值模拟分析,分析了下游河道流速、水舌是否直接冲击河岸,探讨了原始方案与2个优化方案的挑流鼻坎体型对河床的冲击及其水力特性,并针对不同工况时计算结果,给出了该挑流鼻坎的最佳体型,以满足消能和...     

挑坎水舌运动轨迹控导措施研究

依托某工程泄洪洞出口消能工体型优化试验,对常规挑坎、平面扩散型和纵向扩散型消能工（窄缝挑坎）的挑坎水舌特性进行了对比研究,其中重点对窄缝挑坎消能工鼻坎体型对水舌运动轨迹、水舌形态、入水范围的控导作用进行了初步探讨。研究结果表明：通过侧墙非对称偏向、出口局部偏转等措施实现挑坎水舌运动方向的控导效果,适应下游河道边界特殊需要,较好地解决了工程消能难题,可为同类型工程提供参考,但鼻坎体型、尺寸等参数与水舌运动轨迹的定量关系仍有待进一步深入系统研究。     

洞巴水电站高陡槽溢洪道挑流鼻坎体型优化试验研究

该文简要介绍洞巴水电站工程高陡槽溢洪道挑流鼻坎体型优化的试验研究,通过调整鼻坎体型,有效控制水舌落入河床的位置、范围和流量分布.经过多个方案的比较分析,提出了新的"へ"*型斜鼻坎,很好地解决了洞巴水电站工程的消能防冲问题.     

高坝挑流消能述评

本文针对影响挑流消能工设计选型的几个问题进行评述分析。指出：冲击射流的脉动作用是岩基局部冲刷破坏的主要因素；现有冲深估算公式均具有一定的局限性；挑坎体型优化的目标在于提高射流在空中的消能率，减小和分散入水冲击能量，改善水垫消能的作用，从而减轻射流对下游的冲刷，确保泄洪安全，并注意顾及池洪雾化的不利影响。     

云龙水库导流泄洪洞龙抬头接合段有限元动力分析

通过三维有限元数值计算对云龙水库导流泄洪洞龙抬头接合段的动力响应及稳定性进行了分析,评价其稳定性,以指导工程设计。     

BP神经网络预测挑流泄洪雾化范围的应用分析

对于挑流泄洪雾化范围的BP神经网络模型,选用李家峡、二滩、漫湾和东江水电站的原型观测数据或泄流雾化计算数据作为训练样本进行学习训练,随后应用此模型对江垭大坝泄洪雾化范围进行了预测计算。通过与相应的原型观测资料比对分析,验证了模型的适用性、精确性,并指出了其应用的局限性。     

紊动剪切流中气核振荡对空化的作用

为了解压力脉动对泡动力学和空化现象的作用，可将压力脉动的不同随机量与气核在流场中的动态响应联系一起进行分析。结果认为：在水流强烈的紊动下，由于压力脉动的影响，气核交替地膨胀和收缩，脉动负峰值可使瞬时压力降低。气核发育时间明显缩短，促使空化提前发生。