泄水建筑物内消能工的研究与应用

在国家自然科学基金-雅砻联合基金的资助下,对内消能工的研究与应用进行了综述,并结合公伯峡水电站右岸导流洞改建为水平旋流泄洪洞的实践和论证阶段的雅砻江两河口水电站导流洞的改建,提出旋流阻塞复合式内消能工的概念.     

溢流坝反弧段的动量积分方程组及其数值解

本文根据水流连续性原理与动量原理,推导出考虑了水深的变化,边界层的发展.重力及离心力作用的溢流坝反弧段连续性方程和动量积分方程,并用四阶龙格库塔法对其求解.经验证,边界层厚度与水深的数值解与实测值基本一致,说明本文推导的积分方程组可供实际应用.     

虎家崖水电站泄洪消能布置优化研究

甘肃舟曲县白龙江虎家崖水电站枢纽采用闸坝联合泄洪、底流消能的布置方案。通过水工模型试验,论证方案的可行性并针对上游导墙造成的流态问题及下游消能冲刷所存在的问题进行了优化。     

竖井进流水平旋转内消能泄水道的泄量特性研究

本文从分析竖井进流水平旋转内消能泄水道的流态及影响因素出发，根据试验资料对其泄量特性进行了系统地分析与研究。研究结果表明：这种泄水道的流态、泄流量变化规律有非常明确的分区特性，不同的分区对流态与泄量的影响因素是不同的。本文在该分析的基础上给出了泄量的基本计算公式、流量系数的变化规律和泄量计算的经验公式。     

水工泄水建筑物水力学原型观测方法和技术

目前水工泄水建筑物水力学原型观测的技术推广难,投资大,原型观测资料共享程度不够,在原型观测成果的分析方法和相关技术推广方面还存有相当大的发展空间。收集并整理了大量具有代表性的水力学原型观测资料,较为详细的阐述了最近国内各大水利工程所进行的水力学原型观测中采用的新方法和新技术,并列举水力学原型观测所取得的可喜成果列举。     

水平旋流内消能泄洪洞的壁面压强及脉动特性

通过模型试验,研究了水平旋流内消能泄洪洞壁面压强及脉动特性.研究结果表明,在各流态下,随着上、下游水位的升高壁面压强随之增加,沿程逐渐减小;在Z/D=0.5～4.5范围内,压强变化剧烈,过渡段的性质非常明显,流态不同时规律不同;脉动压强主频在0.03～1.6 Hz,属于低频范围,优势频率主要集中在0～20 Hz之间;壁面脉动压强振幅概率分布基本上呈现高斯正态分布;但在水平段首 (Z/D=0～4.5)和尾(Z/D=29～水平段出口) Cs、Ce均要略大于理论值.     

高速水流水力特性原型观测的涂层痕迹法初探

对常规原型观测的方法和技术进行了评述,指出高速水流特性原型观测存在的一些难点与不足,提出用新的涂层痕迹法进行高速水流水力特性原型观测的基本原理和技术方法,并结合室内试验研究和在工程中的初步应用,论述了这种方法技术的可行性。同时还探讨了该方法技术进一步研究的内容和技术路线,展望了应用前景。     

设置阻塞后旋流洞内的增压特性分析

为解决高水头泄洪时旋流洞内出现较小压强和空化风险等问题,提出了新型的阻塞旋流泄洪洞,该文对设置不同阻塞时的洞内压强特性、增压特性和空化特性进行了模型试验和理论分析。结果表明:设置阻塞后洞内压强增大明显,一定阻塞时起旋器出口附近负压消失;竖井段壁面压强增大主要受起旋器喉口压强影响,旋流洞段主要受切向流速沿径向分布和水流流层厚度影响;随阻塞增大的压强-顶托压强沿程呈分段变化特征,但在竖井洞段和旋流洞段具有较好的保持性;推导了顶托压强的计算表达式并予以试验验证;阻塞大大降低了空化空蚀风险。旋流洞内设置阻塞可以较好地解决高流速时泄洪洞内的负压和空化风险问题。     

旋流阻塞复合式泄洪洞的水力特性(2)

 通过模型试验对旋流阻塞复合式泄洪洞的压力、旋流角和空腔直径等水力特性进行了研究。设置阻塞后,起旋器与阻塞之间的水平洞段正压力明显增加与均化,沿程压力变化减小;由于离心力与旋流的作用,阻塞出口之后是完全掺混的水气两相流,阻塞后流速降低,空化的可能性减小,旋流洞段的范围极大地缩短;空腔直径减小,通风量需求减小。因此可利用水平旋流内消能泄洪洞的阻塞效应,进一步改善导流洞改建时的结构设计与防护措施。     

高速水射流粉碎中射流冲击区水垫的增阻效应

为了解高速水射流冲击区特性和对物料粉碎效果的影响,通过理论分析、数值计算方法和采用自主研制的后混式高压水射流粉碎装置进行粉碎实验(以煤为粉碎物料),针对水射流在冲击区产生的水垫及其对物料粉碎的影响进行了研究。结果表明:高速水射流在靶体冲击区范围内存在水垫,水垫范围约为10倍喷嘴半径r0;射流冲击区水垫对粉碎不利,在有水垫增阻情况下,水垫对粉碎效率具有一定影响,特别是对低粒级产品减产影响明显;无水垫增阻情况下,物料粉碎较前者更加高效,产率也更高;研究水射流冲击区水垫增阻减产机理,对高速水射流粉碎技术及设备研究实践具有一定理论和设计参考价值。