RESEARCH ON GUARANTEED WATER DEPTH FOR SAFE DRAINING AT ZUYUAN SEWAGE OUTLET

To select the location of sewage outlet in the sewage disposal program of Shanghai is a rather comprehensive problem which covers many fields and has great influences. The sewage outlet at Zuyuan, about 10 km away from Wusongkou, is situated on the south bank of the South Channel in the Yangtze Estuary. In order to determine the water depth which can guaranteed the safe draining of sewage at the outlet, a statistical method is adopted in this paper for the determination of the guarantee rate of safe draining at Zuyuan sewage outlet by means of the characteristics of fluvial process and previous topographic data, and the guaranteed water depth for safe draining is then determined.

穆棱市奋斗水库工程鱼道模型试验研究

奋斗水库工程开工建设前对鱼道设计进行物理模型试验,并根据模型试验对原设计中进行修改、优化,取得更为合理的方案。在鱼道设计中,流速和水深是两个重要的水力学要素,本工程依托1∶20鱼道整体模型试验,对鱼道的水力特性进行了研究,确保鱼道在主要鱼季满足鱼类对水深和流速的要求。

连铸板坯结晶器内钢液流速的控制与应用

针对SPHC-S铸坯生产存在夹渣缺陷的现状,对不同工况条件下的结晶器流场进行了测定,并根据测试结果进行了工业试验验证。结果表明,水口倾角相同的情况下,当插入深度为140 mm时,随着拉速由1.7 m/min增大至2.0 m/min,结晶器表面流速由0.201 m/s增大至0.279 m/s;当插入深度为160 mm时,相同涨速范围内,结晶器表面钢液流速由0.167 m/s增大至0.234 m/s。当水口插入深度相同,倾角为15°时,拉速由1.7 m/min增至2.0 m/min,结晶器表面流速由0.179 m/s增大至0.258 m/s;当浸入式水口倾角为30°时,结晶器表面钢液流速随着拉速的变化由0.167 m/s提高至0.234 m/s。经过表检系统验证试验热轧卷板夹渣情况,发现结晶器表面钢液流速为0.22~0.24 m/s时,卷板夹渣指数最小。此流速对应的最优工况为浸入式水口倾角30°,水口插入深度为160 mm,拉速为2.0 m/min,且按照此工艺参数进行工业生产验证后,卷渣缺陷相比之前减少51%。

基于海流的水下滑翔机出水位置预测研究

水下滑翔机具有低成本、长航程、自主性强、可重复使用等优点,广泛应用于各种海洋现象观测。为使水下滑翔机观测达到对海洋现象进行立体化、多维化和精确化的描述,在操控中提高水下滑翔机出水位置的预测精度尤其重要,而海流是影响运动轨迹的重要环境因素。本文以“海燕-Ⅱ”为研究对象,首先建立考虑海流与浮力损失的数学模型,之后利用海试数据验证数学模型的可靠性。通过Simulink仿真分析浮力损失与海流对水下滑翔机出水位置预测的影响,进而引入深平均流算法并实现了算法在螺旋桨推进模式下的应用。最后通过海试运动周期验证了加入深平均流后,对于水下滑翔机出水点的预测精度显著提高。

暗管控制排水棉田NO_3^--N和NH_4^+-N运移转化试验

为了研究控制排水条件下土壤剖面NH4+-N和NO3--N之间的转化运移规律,2008、2009年在荆州丫角排灌试验站棉花生育期内进行大田暗管控制排水对比试验:2008年全生育期内固定排水出口埋深、2009年分生育阶段调整出口埋深。结果发现:无论调整出口埋深与否,NO3--N含量在土壤垂直剖面上都随土层深度增加而减少。NH4+-N含量2008年随土层深度增加无明显变化规律、2009年在20、40cm处较60、80cm高。控制排水小区表层和20cm土层NO3--N含量较自由排水小区高;同层土控制排水小区NH4+-N含量比自由排水小区高。2008年各处理NO3--N含量高于2009年,NH4+-N含量低于2009年,NO3--N与NH4+-N同层土平均含量之比大于2009年。分生育阶段调整排水出口埋深可减小田间地下水位波动,更能使田间氮素形态稳定、减少氮素流失。

小桥涵自由式出流冲刷试验

公路水灾调查表明,山区公路小桥涵自由式出流出口水毁频率较高,为了明确其水毁机理,进行了小桥涵自由式出流模型冲刷试验。试验结果表明:端墙进、出口小桥涵后自由式出流垂裙处最大冲刷深度及冲刷坑最大冲刷深度是由出口单宽流量与铺砌长度共同作用的结果,当出口单宽流量相同、出口铺砌长度小于水流水跃前的扩散长度时,垂裙处最大及平均冲刷深度随着铺砌长度增加而增加,但铺砌长度越短,冲刷断面与冲刷深度分布变差系数越大;一般冲刷坑最大深度越大,最大冲刷点越靠近垂裙处;在同等条件下,端墙远大于八字翼墙、进出口的垂裙处及冲刷坑最大冲刷深度;端墙进、出口与八字翼墙进、出口冲刷坑冲刷深度发展过程基本一致,所不同的是端墙进、出口冲刷坑中间部位存在回淤变化过程,端墙进、出口垂裙最大冲刷深度靠近两侧岸,八字翼墙进、出口垂裙最大冲刷深度相对在中间部位。

间接-直接蒸发冷却复合冷水机组出水温度特性试验研究

对新疆某实际工程采用的间接-直接蒸发冷却复合冷水机组的出水温度进行了夏季测试。在测试范围内,结果表明间接-直接蒸发冷却复合冷水机组的出水温度在室外空气湿球温度和露点温度之间,比室外湿球温度低2～3℃,间接-直接蒸发冷却复合冷水机组的冷幅高(即逼近度,表征间接-直接蒸发冷却复合冷水机组出水温度接近冷水机组进风空气露点温度的程度)的值随室外干湿球温度差、干球与露点温度差及湿球与露点温度差的增加呈增加趋势;而冷幅深(即表征间接-直接蒸发冷却复合冷水机组出水温度低于冷水机组进风空气湿球温度的程度)的值较为稳定,在2～3℃范围波动,建议用冷幅深表征间接-直接蒸发冷却复合冷水机组出水温度特性较为合适。

竖直单U形地埋管换热器单因素敏感性分析

基于竖直单U形地埋管换热器的热渗耦合传热模型,分析了岩土导热系数、岩土体积热容、岩土孔隙率、原始地温、地下水渗流速度、埋管深度、管内流体流量、地埋管进口水温及运行模式等因素对地埋管换热器换热性能的影响。进行了单因素回归分析,拟合得到了单位井深换热量及地埋管出口水温与各个参数的回归方程。

提高裂解装置高附加值产品收率的探讨

随着裂解装置的大型化,副产物的规模效益逐步显现出来,按主产物收率制定裂解炉操作优化方案的做法有一定的局限性。文中就如何增产高附加值产品进行裂解深度、裂解原料、投料方式等探讨,以提高装置的经济效益。

泄水建筑物反弧急流水深的显式解

泄水建筑物反弧急流水深是泄水工程下游水流衔接、反弧半径设计、反弧段动水压力计算的重要参数。本文的目标就是探讨具有足够精度又计算方便的泄水建筑物反弧急流水深计算方法。在利用恒定急变流的能量方程对于泄水建筑物的反弧水流进行分析基础上,对恒定急变流的能量方程建立的反弧段水深方程,通过级数展开近似处理,得到泄水建筑物反弧急流水深的显式解。精确解和显式解的误差分析表明,当急变流流速系数在0.85到1.0之间变化时,反弧急流水深的误差随着流速系数的增大而减小;当流能比在0.01到0.3之间变化时,反弧急流水深的误差随着流能比的减小而减小。建议的公式最大误差小于1.85%。可见,在实际工程的参数变化范围内,本文建议的泄水建筑物反弧急流水深的显式解形式简单、计算方便、又具有足够的精度,因此可应用于实际工程泄水建筑物反弧急流水深的水力计算。

小桥涵泄水孔出流理论特性分析

依据水力学基本理论对涵洞泄水孔出流特性进行研究,得出以下结论:自由出流条件下,出口水流为临界流;泄水流态取决于泄水孔下游水深(ht)与泄水孔临界水深(h1k)的比值,ht/h1k>1.3为淹没出流,ht/h1k=1.3为临界出流,ht/h1k<1.3为自由出流。该结论对小桥涵泄水孔具有重要的理论与工程价值。

大采深条件下工作面出水后排水系统布置方式探索与应用

邢东矿-980水平以深区域工作面在高地应力、强矿压和超高承压水的耦合作用下,易造成回采工作面支架高度降低、压死,巷道剧烈变形,随之发生底板微小裂隙渗流出水,推采过程中水煤混合,使工作面最低点的泵窝淤积,导致排水设备无法运行。针对这一情况,对邢东矿大采深条件下工作面出水后排水系统的布置方式进行分析和改进,最大限度的实现“水煤分离”,保证工作面排水系统的高效、可靠运行。

泄水口出流理论特性研究

依据水力学基本理论对涵洞泄水孔出流特性研究,得出以下结论:自由出流条件下,出口水流为临界流;泄水流态取决于泄水口下游水深(ht)与泄水口临界水深(h1k)的比值。ht/h1k﹥1.3为淹没式出流,ht/h1k=1.3为临界式出流,ht/h1k<1.3为自由式出流。该结论对泄水孔泄水具有重要的理论与工程价值。

薄板坯连铸浸入式水口结构数值模拟

使用有限元计算方法开展薄板坯连铸浸入式水口流场的研究 ,分别对水口不同浸入深度的流场分布、水口出口不同角度的流场分布进行计算。结果发现 :水口的浸入深度在 30 0mm时较为合理 ;水口的出口角度以R1 5、60°。

侧式进/出水口工程布置进流工况新进展

侧式进/出水口由于双向流动特性优越,被广泛用于抽水蓄能电站和其他输水工程。本项研究依托琅琊山抽水蓄能电站下库进/出水口和响水涧抽水蓄能电站上、下库进/出水口进行,通过水工模型试验对侧式进/出水口的水力特性进行了研究。模型试验包括进、出流两种工况。由于侧式进/出水口在进流时易产生有害的漩涡流态,威胁工程安全运行,本文重点给出了克服侧式进/出水口进流工况外部漩涡流态的工程试验研究成果,给出了两种典型工程布置的有旋流动理论解。其中设于响水涧抽水蓄能电站下库进/出水口拦污栅排架上的消涡挡板经过试验验证已用于工程实践并已申请专利。通过测量响水涧抽水蓄能电站上库进/出水口外上方表面漩涡的切向流速,采用作者2001年提出的立轴漩涡理论解,计算漩涡的涡深,进而得知外上方有旋流动的强度,并将其作为判断上库进/出水口外边界开挖方案是否合理的依据。通过模型试验研究论证了几个开挖方案,修改了上库进/出水口的外边界,已用于工程实践。

埋深对地源热泵水平连接管夏季换热性能的影响

建立了接近实际情况的三维水平连接管模型,通过实验验证了该模型的准确性。利用该模型分析了埋深对水平连接管夏季换热性能的影响,结果显示,运行24h后埋深0.5m和1.0m的水平连接管的出水管从土壤吸热,导致竖直地埋管出水温度经过水平连接管后升高;而埋深1.5m和2.0m的水平连接管的进水管和出水管均向土壤放热,且换热量比埋深0.5m和1.0m时大大提高,占整个换热器换热量的比例也相应提高。

旬阳钟家坪水电站溢流坝的面流消能设计与试验

研究了旬阳钟家坪水电站溢流坝的面流消能问题，通过分析确定了合理的溢流坝跌坎高度、鼻坎挑角和反孤半径等参数，并对下游水面线、水面波动和流速分布等情况进行了试验研究，为面流消能设计提供了依据，保证了设计的可靠性。

矩形断面钢衬与混凝土联合承载机理与受力分析研究

结合某水电工程,选取冲砂底孔方变圆渐变段钢衬,以加劲环参数优化为目标,采用三维有限元法分析了钢衬、加劲环与外包混凝土联合承载对矩形断面钢衬受力的影响。结果表明:当渐变段矩形断面钢衬考虑外包混凝土联合承载时,对其角点处应力有很大改善;在外水压力作用下,减小加劲环间距和加大翼缘宽度,有利于降低钢衬应力,但会增加翼缘之间混凝土的拉应力,不利于钢衬和外包混凝土联合承载;而随着肋板高度的增加,无论对钢衬应力还是混凝土应力都无明显改善。因此,加劲环间距对钢衬的有利影响最大,翼缘宽度影响其次,肋板高度的影响最小。

地下水流动对地埋管换热器的影响研究

基于单U竖直地埋管换热器的热渗耦合传热模型模拟分析了夏季工况下地下水流动对地埋管换热器的影响,发现有渗流土壤中随着地下水流速的增加,地埋管换热器单位井深换热量升高,出口水温降低,并且地埋管区域换热达到稳定的时间会缩短,而且使换热器换热达到稳定时能够保持较高的换热量和较低的出口水温。

高寒区水工建筑物热工状态分析与应用(二)

水工建筑物在高寒区具有广泛的应用,因此对高寒区水工建筑物稳定性的研究就显得尤为重要。通过从实际应用上的研究,指出:(1)一些学者对季节性土壤冻结(解冻)的深度测定问题提出了解决方案并得出通解。(2)计算土壤冻结(解冻)深度的公式以Stefan公式最具代表性,其他人的所有后续公式都是在Stefan公式上的延伸。(3)出水口工程在所有3个平面上都具有复杂的构造,并在与周围环境相互作用的情况下承受复杂的负荷。(4)对于出水口结构复杂的问题,一些学者用三维方法和二维方法解决了问题。