掺气减蚀设施水力计算的改进

结合小湾工程泄洪洞模型试验进行了11种挑跌坎型和6级流量的试验观测，据此提出了特别适用于大单流量条件的射流出射角修正式，提出了射流近底流速的选取原则.与实验资料对比证明本文计算方法有足够精度。     

挑坎型掺气减蚀设施过流掺气特性研究

采用一维激光测速系统，对掺气减蚀工程中常用的直线型挑坎的流场特性进行试验研究．通过测量挑坎上及空腔区水流的流速分布及紊动特性，探讨通气量与紊动强度的关系．同时在深入研究流场特性和掺气机理的基础上，通过分析影响掺气的因素，从理论上探求临界掺气流速的计算，重点分析挑坎型掺气过流在空腔负压较大的情况下，临界掺气条件的理论预测，并通过试验资料验证了该计算方法．在此基础上，还进一步研究了掺气量的计算公式及其变化规律．     

UASB-接触氧化处理高浓度有机废水试验研究

本文主要通过UASB 接触氧化生化处理模型对某化工厂废水的试验研究，探索运用UASB法处理高浓度有机废水的可行性。同时还探讨了废水的CODcr及含盐量对UASB处理效率的影响，以及关键参数的选用。     

THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL SIMULATION OF AERATED FLOWS DOWNSTREAM SUDDEN FALL AERATOR EXPANSION-IN A TUNNEL

Air entrainment is known to be one of efficient and inexpensive methods to prevent cavitation damages in hydropower projects.The shape of sudden expansion-fall is used as a common device for mitigating cavitation erosions.The complex flow patterns with cavitation are numerically simulated by using the realizable k-εturbulence model and the air-water mixture model.The calculated results are compared well with the experimental results as well as those obtained with the k-εturbulence model with the Volume Of Fluid(VOF)Model.The calculated results agree well with the experimental data for the aeration cavity and wall pressure.Moreover,the air concentration near sidewall is simulated by a mixture model.It is found that the mixture turbulence model is superior to the VOF turbulence model.     

泄洪洞掺气减蚀设施空腔回水研究

泄洪洞内高速水流空化引起过流表面空蚀一直以来都是一个值得关注的问题,掺气减蚀是解决泄洪洞过流表面空蚀的有效措施。以某水电站泄洪洞明流泄槽的掺气设施为例,从对掺气坎体型增加坎高、加设坎下平台、加设下游陡坡、圆弧形底板等多个角度进行了探索比较优化。研究成果表明:挑跌坎掺气槽后接圆弧底板布置形式,较好地解决了掺气坎下游水流反向漩滚和空腔回水的问题。这一成果为类似掺气设施的布置提供了参考。     

FLOW REGIMES BELOW AERATORS FOR DISCHARGE TUNNELS

The flow regimes below an aerator influence directly the air entrainment and the cavitation damage control. Based on the theoretical considerations, the experiments of the aerator for a discharge tunnel were conducted, and the relationships between the flow regime and hydraulic and geometric parameters were investigated. The results showed that, there are two kinds of threshold values for the flow regime conversions. One is1-2Fr standing for the conversion from the fully filled cavity to the partially filledcavity, and the other is2-3Fr which shows the change from the partially filled cavity to the net air cavity. Two empirical expressions were obtained for the conversions of the flow regimes, which can be used in the designs of the aerators.     

台阶式溢洪道掺气坎水流空腔长度和通气量的试验研究

通过试验研究了台阶式溢洪道初始掺气点的位置、在首部台阶上游加掺气挑坎情况下挑坎后的水流流态、空腔长度、通气量。得出了初始掺气点、空腔长度和通气量的确定方法,供工程参考。     

曝气池中曝气器布置方式改进的研究

在生物反应池中,通过改变曝气器的布置方式和水平流速,进行曝气充氧检测后得出结论:对于一定数量的曝气器,增加反应池的水平流速将会提高曝气器的充氧能力和氧利用率。同时,在供气量和其它条件不变的情况下,如果把曝气器相对集中布置,将会增加充氧能力,提高氧利用率。     

泄槽底坡对掺气坎射流空腔积水的影响

通过作者建立的掺气坎射流曲线方程和掺气空腔积水方程,分析计算了泄槽底坡对跌坎型、挑坎型和挑跌坎型3种掺气坎掺气空腔积水的影响.计算结果表明,泄槽底坡对3种体型掺气坎掺气空腔积水的影响规律是一致的.随泄槽底坡增大,空腔积水减弱,最终消失;掺气坎后挑射水流与底板的冲击角随泄槽底坡增大而减小;不同体型掺气坎的临界冲击角是不一样的.研究成果可为掺气坎的设计提供参考.     

三峡工程泄洪深孔跌坎掺气体型模型试验研究

通过比尺为35和20的两个模型,观测了流态、压力分布、通气量、掺气浓度分布等物理量,对三峡工程泄洪深孔跌坎掺气体型中的跌坎高度、明槽坡度、盖板形式和通气孔尺寸等进行了比较,提出了可行的深孔跌坎掺气体型。该体型已为设计采用。另外还对不同比尺模型中水流掺气的比尺效应进行了初步探讨。