基于MSC.MARC软件的泵室结构分析

以泰兴马甸抽水站工程为例,采用MSC.MARC软件求解该泵站在上下游水位变化工况下的整体空间位移和主应力分布情况,对泵室结构进行空间有限元分析。研究表明,三维有限元分析可以较为全面、直观地反映结构的整体位移和应力情况,方便对其进行安全评价,是解决实际工程中空间结构应力应变问题的一种有效方法。

三角分流堰对交汇河道流态的改善效果分析

本文基于Mke21FM模块,建立了交汇河道二维水动力模型,通过数值模拟的方法,对现状条件下的水流流态进行模拟分析,针对现状流态存在的问题设计分流堰,对比工程前后的水动力特征以定量分析工程对流态的改善效果。结果表明:三角分流堰的三个角均能起到分流或汇流作用,且各个角的功能可随着分流口流场的变化而自动调整,水流在河流交汇段的i能耗减小,流速明显提高,水动力增强,有利于河床水深的维持。

整治工程后径流变化对长江口南支分流分沙的影响

基于2010~2016年长江口南支下游南北港、南北槽分流断面的水沙观测资料,根据各分流汊道之间涨潮/落潮/净泄的潮量/输沙量/分流/分沙比及水沙分配不均匀系数,分析了上游径流对南北港、南北槽分流分沙的影响。结果表明,随着流量的增大,南北港与南北槽涨潮水沙量减小、落潮水量增大、落潮输沙量变化不明显、净泄水沙量增大;南港与南槽涨潮分流分沙比上升、落潮分流分沙比下降、净泄分流分沙比上升,北港与北槽涨潮分流分沙比下降、落潮分流分沙比上升、净泄分流分沙比下降;南北港、南北槽分水和分沙的不均匀系数呈现明显的下降趋势。

峨溪河排洪新站进水流态数值模拟分析研究

本文研究的闸站工程布置形式是非对称的,该布置形式会引起泵站或水闸单独运行时,进水流态发生偏折,对闸站工程的安全运行会产生不利影响。本文对峨溪河排洪新站上游侧的抽排工况和自排工况进行了三维数值模拟。计算表明:抽排工况时,泵站前池内存在大尺度回流漩涡,水流偏向前池左侧机组,右侧机组前的进水池内亦存在不同程度的漩涡,对水泵运行不利,针对泵站前池不良进水流态,应采取相应的进水流态优化措施,如增设导流墩、底坎或导流墙开孔等整流措施。自排工况时,节制闸过流流态较为理想。模型试验结果与数值模拟结果较为吻合,可以相互验证补充。

基于水动力模型数据样本的水土流失预测分析

湖泊清淤疏浚过程对水环境及水土流失都有影响。建立了湖泊水文网格分析模型,采用实测数据论证该模型的适用性,重点分析了白马湖水源地在4种疏浚方案实施后水源地保护区水情变化情况,并采用支持向量机(SVM)方法构建水土流失预测模型,对疏浚过程中水土流失情况进行预测。结果表明:对于水深不超过10 m的水源地,清淤深度不超过1.5 m的低水位疏浚工程对水位及流速等影响较大;将流速、水位、流向、COD、总氮、TP等指标作为样本数据构建的SVM水土流失预测模型的预测结果与常规计算结果的误差为0.404%,可以用于疏浚工程前期方案比选及施工过程中水土流失量的控制。

渠道护坡混凝土物化损伤作用下力学特性

为研究二干渠护坡塑性混凝土材料受物化损伤作用后拉、压力学变化特征,设计开展了浸泡时间、溶液浓度的多因素力学破坏试验。浸泡时间、溶液浓度与混凝土抗拉强度、抗压强度均为负相关关系,且浸泡浓度与抗压强度具有负比例线性函数关系,浸泡时间为24 h与72 h时溶液浓度2 g/L试样抗拉强度差幅为20.1%,而抗压强度差幅为37.5%,在浸泡时间24 h试验组下,溶液浓度增长2 g/L,试样抗拉强度、抗压强度分别平均减少20.6%、15.2%。浸泡时间愈长,物化损伤效应愈显著,且抗压强度受物化损伤影响敏感度低于抗拉强度。物化损伤程度不影响峰值拉伸或压缩破坏后仍具有一定抗拉、抗压能力。

侧向进水泵站前池整流三维数值计算

为了改善侧向进水泵站前池流态,应用CFX软件,基于N^S方程和标准k~ε湍流模型,对某侧向进水泵站前池进行了无整流措施和多种整流措施的数值计算。结果表明,无整流措施时,前池内存在大范围回流区,水流斜向进入进水池,在隔墩附近形成漩涡;加设"Y"型导流墩,主流被分成2部分,流速分布趋于合理,进水角度得到调整;加设底坎后,翼墙前端回流消失,坎后出现横向水流和竖向漩涡,水流结构发生改变;加设导流墙后,回流区对主流的干扰减弱,水流均匀平顺进入进水池,是一种理想的整流方案。数值计算结果与模型试验结果基本一致。

侧向进水泵站进水池流态改善措施研究

【目的】研究水泵进水池的流态对水泵进水条件的影响。【方法】结合南通地区某侧向进水泵站,利用CFD数值模拟了该泵站工程潜没式进水池的流态状况。【结果】在进水池内添加隔墩、立柱等整流措施,可以改善进水池的流态,为吸水管创造了良好的进水条件。【结论】研究成果为同类泵站工程进水池的改造提供一定的参考价值。

大型泵站双向进水流道三维湍流数值分析

运用CFD商用软件对大型泵站双向进出水流道立式轴流泵装置进行了三维湍流流动和水力性能模拟,分析泵装置内部的流场和水力性能。结果表明:双向泵站进水流道逆水侧存在回流区,靠近喇叭管的近壁处有涡带产生,极易被叶轮室吸入,加剧水泵机组震动;出水流道进水流速不均匀,流态紊乱,且有旋涡产生,水力损失显著增大,进而降低了整个泵装置性能。

河工模型人工加糙的方法研究

目前较多的河工模型试验都面临模型表面糙率较小的问题。本文介绍了在河工模型中提高表面糙率的方法,并对人工加糙糙率的计算方法进行了总结归纳,对满足阻力相似及提高模型的相似度具有重要意义。