碾压混凝土坝台阶式溢洪道的水力设计

在瑞士苏黎士瑞士联邦工学院(ETH)的水力学、水文学和冰川学实验室(VAW)，对沿台阶式溢洪道所发生的典型的二相滑掠式水流进行了模型试验研究。本文对该项研究所取得的一些重要成果，以及所研制的旨在减少专门的物理模型试验研究的设计准则作了集中的阐述。     

大朝山水电站碾压混凝土重力坝台阶式溢流面设计

大朝山水电站碾压混凝土重力坝的最大坝高为111m,设计洪水位为899m(500年一遇),此时,表孔下泄的设计流量为9992m3/s,堰顶设计单宽流量为132.7m3(/s·m)。通过多次表孔水工模型试验研究和近三年表孔泄水运行,验证了大朝山水电站碾压混凝土重力坝的表孔采用宽尾墩、台阶式溢流面和戽式消力池联合消能的设计方案是合理可行的,为全段面碾压混凝土重力坝和表孔溢流面的设计开拓了新的思路。     

台阶式溢流坝消力池压强特性试验研究

为研究台阶式溢流坝不设反弧段连接时消力池底板压强特性,结合某水库实际工程,采用物理模型试验方法,对台阶式溢流坝消力池底板时均压强、脉动压强强度和峰值等压强特性进行了研究。结果表明,消力池底板时均压强均为正值;在滑行水流和过渡水流时,时均压强在水流冲击区出现一个较大值,最大为0.926kPa,下游反弹区形成极小值;在跌落水流时,时均压强沿程变化较小,且随流量的增加而增大;脉动压强强度和峰值沿程变化规律基本一致,总体上随流量的增加而增大,最大值出现在水流冲击区,脉动压强最大为1.198kPa,随后沿下游方向逐渐减小,并趋于稳定;台阶尺寸对消力池底板时均压强和脉动压强影响不大;消力池内脉动优势频率为0.01~4 Hz,属低频振动,不会危害泄水建筑物的安全。研究成果可为台阶式溢流坝消力池的优化设计提供参考。     

三维模型在台阶式溢洪道台阶段优化中的应用

采用VOF方法,结合RNGκ-ε紊流模型和单向流体自由追踪界面对台阶式溢洪道台阶段进行三维数值模拟。通过调整台阶式溢洪道平面布置、台阶级数和台阶尺寸对大华水库坝面溢洪道原设计方案进行优化。结合水工模型试验,分析比较原设计方案与优化方案台阶段水力特性,采用31级台阶、45级台阶、62级台阶三种优化体形后消能率增大,不设过渡段则流速最大值减小,流速最大值均不超过15 m/s。数值模拟计算值与水工模型实测值吻合较好,进一步表明VOF方法适用于台阶式溢洪道台阶段水流流动的三维模拟。     

台阶式溢洪道掺气消能效果试验研究

通过模型试验分析了台阶式溢洪道掺气对消能效果的影响。对比分析了无掺气坎、掺气坎高分别为20 cm和40 cm时的掺气效果和消能率。当掺气坎高时,水体掺气充分,水流涡旋剧烈,形成水汽两相流,水流下泄旋滚过程中势能转化成动能,在泄槽段可耗散较多能量。因此,设置掺气设施比不设置掺气设施消能效率大、消能效果好,有效地防止了空化空蚀现场的发生。     

努尔加水库台阶式溢洪道水力特性的研究

本文主要介绍努尔加水库台阶式溢洪道的试验研究成果。通过模型试验,对单宽流量在24.17—118m3/s.m的台阶式溢洪道的台阶坡度,高度和水力特性认识更加深入。试验表明坡度较陡,单宽流量较小的情况下消能效果最好。研究工作对大单宽流量台阶溢洪道的推广应用具有较高的参考价值。     

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。     

大功率LD封装技术的研究

提出一种新的LD列阵封装方法。把热沉形状改为台阶式，使稳态工作条件下的芯片前腔面散热速度提高，前后腔面温差大幅度降低，因此可以提高COD阈值，降低腔面退化率，且更方便于光纤耦合封装。利用Ansys软件对大功率LD稳态工作的温度分布进行模拟。结果发现：改进前的芯片前、后腔面温差为9．0K，改进后温差降为3．5K，降低了60%；热沉前、后端面的温差由原来的18．2K降为8．0K，降低了56％。     

棒棒糖房子

一天,一对年轻夫妇和他们可爱的女儿来到Moon Hoon建筑事务所,他们想要一座独一无二的房子。按照要求,设计师最初想象以攀岩式的旋转楼梯为设计突破口,但当意识到业主的资金有限时,所有的讨论戛然而止。设计理念只能演变成更加实用的台阶式楼梯,跳层结构。楼梯围绕整个住宅内部空间,形成一个中庭结构,住户可以在空间中探索、穿行。