波浪环境下多孔射流水动力特性试验

为了研究波浪对多孔射流运动和稀释过程的影响,采用粒子图像测速(PIV)及激光诱导荧光(LIF)量测系统对波浪环境下多孔射流的速度场和浓度场进行了测量。结果表明:在波浪环境下多孔射流可分为3个区域,即初始区、过渡区和混合区。在初始区,各孔射流保持各自的射流特征,相互影响较小;在过渡区,各孔射流发生分叉,并在孔与孔之间相互叠加,形成若干个汇流点,平均速度和平均浓度的峰值从射流轴线位置向汇流点处偏移;在混合区,多孔射流相互融合,其平均速度和平均浓度呈现单一的"坦峰"分布,形式上表现为单孔射流的水动力特征。通过对比分析发现,波高和周期的增大以及射流初始速度的减小可使汇流点的位置向下偏移,多孔射流将更快地进入过渡区和混合区。

不同动力环境下孔间距对双孔射流特性的影响

为研究孔间距对双孔射流运动和稀释特性的影响,采用粒子图像测速技术(PIV)和激光诱导荧光技术(PLIF)分别对静水、横流和波浪环境下双孔射流的速度场和浓度场进行测量,对比分析了孔间距为5倍、10倍和15倍射流孔直径时双孔射流的轴向速度、横断面垂向速度、轨迹线及浓度场分布情况。结果表明:在静水环境下,孔间距较小时双孔射流的轴向速度衰减较单孔射流慢,随着孔间距的增大双孔射流轴向速度衰减的程度逐渐趋近于单孔射流。在横流环境下,随着孔间距的增大,前方射流对后方射流的遮掩作用不断减小,而后方对前方射流的卷吸作用也有所减弱,导致前方射流弯曲程度的增大和后方射流上升高度的降低。在波浪环境下,孔间距较小时,两孔中间存在一个独立的高浓度区;孔间距增大后,浓度等值线逐渐呈"凸"形分布。为降低双孔射流相互作用对射流初始稀释的影响,建议在波浪和横流环境下双孔射流的孔间距不宜小于射流孔直径的10倍。

波流环境下双孔射流的运动和稀释特性

为了研究波流环境下双孔射流的运动和稀释特性,分别采用粒子图像测速(PIV)和平面荧光诱导(PLIF)技术对其速度场和浓度场进行了测量,结合波浪周期性变化的特点对波流环境下射流的运动形态进行了定性分析,同时将波流和横流环境下射流平均速度场和浓度场的分布差异进行了定量比较。结果表明,在波流环境下,部分射流水体周期性地被抛出射流主体形成"云团",使射流分布范围加宽,有助于双孔射流的稀释;相对于横流环境,在波流环境下前方射流对后方射流的遮挡作用大大减小,前、后方射流速度偏转程度均比横流环境更加明显,其迎流面和背流面的浓度分布则更加均匀。

排放角度对波浪环境中圆管射流运动和稀释特性的影响

采用粒子图像测速和平面激光诱导荧光技术对波浪环境中倾斜射流的运动和稀释特性进行了实验研究,对比分析了排放角度对射流瞬时运动形态、时均速度场和时均浓度场的影响。实验结果表明排放角度的变化对波浪环境中射流的运动形态、速度分布和混合范围等均有显著影响。当射流顺波浪方向运动时,射流主体段速度剖面呈双峰分布,达到初始浓度20%、30%、40%和50%的混合范围随排放角度增加而先增大后减小;当射流逆波浪方向运动时,射流速度剖面双峰分布不明显,相应的混合范围随排放角度增加而减小。在波浪牵引和射流卷吸的共同作用下,逆向射流的稀释效果总体上优于与垂线方向相同夹角的顺向射流。

南欧江七级水电站引水系统布置及优化设计研究

南欧江七级水电站引水系统线路全长460m,采用“一管双机”引水。引水隧洞直径9m,主管段钢管内径7.5m。本文对引水系统的布置进行简要论述,并结合现场实际工程情况,重点论述引水系统的优化设计工作:针对进水口边坡具体地质情况,通过量化分析边坡可能的失稳模式及变形特征,评价边坡的整体稳定性.确定合理的开挖体型及加固支护措施;深入研究选择引水隧洞过溶蚀砂化断层部位安全经济的结构型式;优化钢岔管布置,达到安全可靠且方便施工安装的目的。该文对于引水系统的研究和优化设计成果可以为类似工程的设计提供有益的参考和成功经验。