X宽尾墩应用与发展的试验研究

本文在总结传统宽尾墩与普通X宽尾墩消能工所存在问题的基础上,通过思林水电站泄洪消能建筑物的试验结果分析,提出一种新型X宽尾墩消能工。该消能工体型简单,能满足表孔泄洪流量变化范围大、消力池纵向长度小、尾坎低的要求。与传统宽尾墩对比试验结果表明,消力池水流消能充分、下游河道水面波动小、消力池底板脉动小、满足工程安全运行的需要。     

空蚀磨损翼型流场特性试验研究

在建立了能够模拟水力机械内部流动特征的翼型空蚀磨损试验装置后,针对翼型表面的流场流动特性进行试验研究.试验采用PIV系统对不同空化数下翼型表面不同断面流场进行大量图像采集,对无空化工况各断面计算其涡量流线及速度分布,对空化工况获取不同时刻翼型表面空穴结构.试验结果揭示了翼型表面涡量流线和速度分布以及其随空化数变化的特征,同时给出了翼型表面空穴结构周期性变化规律及原因,为开展翼型空蚀、磨损及两者联合作用提供了理论支持.     

表孔泄洪闸消力池辅助消能工试验研究

通过模型试验，对比研究了在表孔泄洪闸上应用掺气分流墩和在消力池中采用常规消能工的消能效果。对比研究结果表明，分流墩具有一定的消能效果，但对水流条件有特定的要求，有一定的局限性。在调节运行工况变幅较大时，可以采用常规消能工消能。     

浅谈国内旋流式内消能泄洪洞工程方案的研究

论述了竖井旋流型与水平旋流型内消能工在体型优化中的重点与方向，结合黄河公伯峡水电站右岸旋流内消能泄洪洞的方案的论证、试验研究与体型优化，进行了连接部位泄流能力的协调与匹配、通气孔的设计、消能率的构成、起旋器出口与旋流洞连接部位后的空化空蚀、洞子的衬砌标准与范围、下游水深的影响等问题的讨论。     

垂直汇流中超空穴空化噪声特性及其噪声预报

空化噪声研究有两方面的重要意义:在舰船行业,降低空化噪声以提高海军装备的性能和战斗力;在水利工程和其它行业,寻求不同空化源的噪声特性和空化空蚀之间的关系,进行空化的噪声预报。本文提出了空化噪声预报的方法,系统地研究了作者根据水利工程中空化空蚀实例而设计的垂直汇流中超空穴的空化噪声特性和空化长度脉动规律,给出了垂直汇流中超空穴空化空蚀的噪声预报方法和噪声预报的定量关系式。     

高拱坝表孔宽尾墩体型优化试验研究

高拱坝表孔溢流坝面短,作用水头低,堰前行进水流具有向心倾向.宽尾墩消能工应用在高拱坝泄洪表孔必须与此特点相适应.本文对宽尾墩应用在高拱坝坝顶泄洪表孔的体型布置进行了试验研究.结果表明,宽尾墩应用在高拱坝表孔时,出口角度不宜采用挑角,而应采用俯角:采用较大的宽尾墩墩尾折角有利于水流的纵向扩散和减小水垫塘底板冲击动压;同时为避免拱坝曲率造成的水流径向集中现象,两边表孔宽尾墩应采用非对称体型设计.优化后表孔水流能够在竖向及纵向充分扩散,空中呈窄而高且长的流态,在水垫塘中横向分区入水明显,不仅使水垫塘底板冲击动压减小和冲击点向下游偏移,而且为高拱坝表深孔水舌相互穿插无碰撞消能,减轻泄洪雾化创造了条件,对狭窄河谷中的高坝工程具有重要的工程应用价值.     

等壳水电站泄洪建筑物优化设计

新型消能工较好的利用了水力学基本原理,取得了很好的消能效果,宽尾墩＋阶梯溢流坝＋消力池消能即是现阶段表孔溢洪道消能常采用的形式之一。研究了在河道地形受限条件下,底孔不同挑坎形式对消能效果、水力衔接及工程下游河道冲刷情况的影响     

重力坝下游宽尾墩和消力池联合消能工水力特性试验研究

某水电站是目前采用＂宽尾墩＋消力池＂联合消能工中坝高最大的水电工程,加之流量大,洪峰频率高,泄洪建筑物运用频繁,其泄洪消能问题十分突出。本文通过水工模型试验研究,对表孔宽尾墩体型设计参数进行了优化,同时对比分析了长、短消力池的流态、水面线、压力分布、临底流速等水力特性,提出了一个水力学较优的消能工体型布置方案。实测结果表明,消力池底板时均冲击压力高达42.9（9.81kPa）,脉动压力高达10（9.81kPa）.恰当增加消力池长度对于降低消力池出池水流波动和减轻下游河道冲刷有利。试验成果已为实际工程的消能防冲设计提供了重要的参考依据。     

福建省泄水建筑物中应用的新技术及其作用

本文通过四个福建省水利水电工程 :南靖南一水库在高溢流坝上采用窄缝消能技术、尤溪水东水电站在碾压混凝土重力坝上采用宽尾墩 阶梯式坝面 戽池联合消能技术、穆阳溪芹山水电站在面板堆石坝的旁侧溢洪道上采用斜切双扩散坎新型消能工 ,以及在安仁溪砌石双曲拱坝上采用大差动齿坎消能技术等一系列新的工程措施 ,使水流的结构和消能机理均发生了深刻的变化 ,从而达到优化水利水电工程的枢纽布置 ,节省工程投资和减少下游冲刷的目的。     

复杂洞塞泄洪洞消能和空化特性研究

针对高水头、大流量、出口尾水位低、消能防蚀问题突出的导流洞改建为洞塞泄洪洞工程,本文提出了＂垂直洞塞＋压坡洞塞＋水平洞塞组＂的布置形式,采用模型试验与数值计算相结合的方法分别对其消能和空化特性进行了研究。研究结果表明,该布置形式的消能率超过80%;泄洪洞各水平洞塞均无空化发生,虽垂直洞塞段出现了弱空化,但均位于水体中部,不靠近边壁,不会对建筑物产生空蚀破坏;数值模拟揭示了有压洞段详细的流场特征及消能原理。