断面形状对虹吸式出水流道水力特性的影响

应用考虑气体可压缩性VOF模型对3种不同断面形状的出水流道虹吸形成过程进行了数值模拟,并搭建了试验平台加以验证,从流速分布、水力损失、虹吸形成时间三方面分析了断面形状对虹吸式出水流道水力特性的影响。结果表明:模拟结果与试验结果有很好的一致性;虹吸式出水流道的沿程截面形状对其水力特性影响很大,合理设计的渐变断面能使流道典型断面流速、压力分布均匀,有额外的局部水头损失;方管的排气能力较圆管更佳,圆管具有更小的水力损失。

地下调蓄隧道系统井喷水力特性研究进展

地下调蓄隧道系统是解决城市调蓄能力不足和防止内涝的重要防洪工程。当调蓄隧道充水尤其是快速充水时,系统内极易产生滞留气团并诱使井喷现象的发生,从而对城市管网系统、人身或财产安全和公共秩序等方面造成严重影响。井喷现象的发生与滞留气团释放过程的水气运动密切相关,该文对调蓄隧道明满流特性、滞留气团运动特性和井喷水力特性等方面的研究进展依次进行了概述,探讨了井喷流动不同研究方法的优缺点,总结了井喷的流动特征、产生机理及控制措施,指明了地下调蓄隧道系统井喷研究的前沿与发展方向。

地下调蓄隧道系统气团释放诱发的井喷特性研究

地下调蓄隧道系统是解决城市调蓄能力不足和防止内涝的重要工程,井喷现象是系统内发生的一种严重水力事故,气团释放诱发的井喷特性研究对调蓄隧道系统的安全运行有着重要意义。该文采用实验和数值模拟相结合的方法,对气团运移及释放过程中的水气两相运动进行了深入研究,结果表明,气团释放诱发的井喷气泡形态类似于经典的泰勒气泡,但其上升速度显著大于泰勒气泡速度,且有加速上升的趋势;调蓄隧道系统中,气泡压力与水柱重力之间存在一个动态平衡过程,气泡压力水头与水柱高度差决定了井喷的强度,其大小随着井隧直径比的增大而快速减小,当井隧直径比等于0.8时,气泡压力水头与水柱高度差已接近于0,此时气团释放不会引发井喷。