宽尾墩位置、始扩点佛汝德数与堰上水头关系

研究了宽尾墩位置、始扩点水流佛汝德数与堰上水头之间的关系,导出了与水头损失、闸门宽度有关的计算公式。搜集了国内多个电站的宽尾墩体型参数及相关水力参数进行计算,结果表明,始扩点水流佛汝德数分布在1.7-2.3之间,平均值为2.042。结合实际工程,讨论了移动宽尾墩位置对水力特性的影响,计算结果与数值模拟结果的比较表明,两者符合较好。

低水头、大单宽流量泄洪消能方式研究

对于具有低水头、大单宽流量、低佛氏数、深尾水以及下游水位落差变幅大等特点的泄洪消能问题,其过流特点是:由于闸下跃前水流的佛汝德数较低,消力池内水垫较深,水流下泄后下游水位对闸室水流和消力池内水流流态影响较大。通过水工模型试验研究,提出了采用淹没式宽尾墩消力池联合消能方式。在闸室末端采用宽尾墩后,水舌沿纵向拉伸扩散,消除和抵消了常规的等宽闸墩情况下出现水跃的来回震荡现象,水流经宽尾墩收缩后,以淹没射流形式进入消力池,池内水流具有三维射流特性,消力池内产生横、纵向扩散和剪切、掺混,加强了消能效果,达到了稳定水跃、分散水流、加强紊动剪切和掺混的目的,较好地解决了下游河床的消能防冲问题。

基于CAESAR Ⅱ的火炬总管应力分析

火炬系统是石油化工设计中确保安全、防止火灾爆炸危险的重要安全设施之一。火炬总管的配管设计对整个排放系统影响较大,为确保管道安全运行,对其进行应力分析,以满足管道设计强度和柔性要求。文中以某石化公司新建火炬系统项目为例,通过模型简化,在CAESAR II中建立应力分析模型。通过应力校核,得出满足应力需求、布置合理的配管设计方法。此类分析方法和结果也可以作为相似工程的参考。

蒸汽在PX火炬头中的应用

分析了火炬头在火炬气燃烧时的特点及蒸汽在火炬头燃烧时的应用机理。结合工程应用实 例,介绍了PX火炬头中蒸汽的设计特点。

火炬总管的应力分析与计算

可燃气体排放系统是石油化工设计中确保安全、防止火灾爆炸危险的重要安全措施之一。其中火炬总管的配管设计对整个排放系统影响较大,文中介绍了火炬总管排放的特点及火炬总管的应力分析与计算。

塔架顶部吊机吊装火炬头施工方案探讨

火炬头是石化企业的常用设备,由于其工作原理的特殊性,每间隔一定的时间必须进行1次检修。某石化公司的火炬头高160 m、重11 t,检修吊装方案的制定选择尤为关键。文中结合多年的检修吊装施工经验,制定了科学可行的施工方案,圆满的完成了火炬头的检修吊装任务。

中低水头宽尾墩联合消能工的应用与认识

通过几个工程实例,证明宽尾墩联合消能工应用于中低水头能够得到与高坝相同的消能防冲效果。这些实例包括了消能工的常规形式,因而具有一定的代表性。分析比较表明,从选择闸墩收缩比ε入手,借助经验公式Fr=6.56ε2-3.71ε+2.98初选收缩起始断面位置的方法有助于宽尾墩的设计与应用。

火炬气总管及气液分离罐设计计算

某新建化工装置,界区内设置火炬气总管和火炬气液分离罐。装置排放的火炬气经火炬气总管汇总和气液分离罐分液后,最终送全厂火炬系统燃烧处理。本文对火炬气总管和气液分离罐尺寸进行了计算,为化工装置中火炬气排放系统设计提供参考。

赛格水电站Y型宽尾墩跌坎消力池联合消能工试验研究

赛格水电站具有低水头、大单宽流量、低佛汝德数等特点,泄洪消能问题突出,通过水工模型试验研究,提出了采用Y型宽尾墩跌坎消力池联合消能方式。在闸室末端采用宽尾墩后,水舌沿纵向拉伸扩散,增大了接触面,水流经宽尾墩收缩后,以射流形式进入消力池,池内水流具有三维射流特性,差动式消力坎的存在较好的解决了水流二次跌落问题,从而进一步有效的解决了下游河床的消能防冲问题。

堰顶收缩射流技术在湖南省的应用与研究

通过成功的工程实例,展示了湖南院自1992年开始研究中低头宽尾墩联合消能工以来,应用与研究的主要成果。并对基于堰顶收缩射流技术的宽尾墩联合消能工,运用于中低水头工程的原理和参数的选取提出了见解。

高拱坝表孔宽尾墩收缩比对流态的影响研究

【目的】窄河谷高拱坝常采用表孔宽尾收缩射流技术以实现高拱坝表深孔无碰撞泄洪消能。宽尾墩收缩比过大时,水舌纵向拉伸不充分,会导致入水集中加剧下游冲刷;收缩比过小时,流道内发生壅水,可能降低表孔泄流能力同时会恶化挑流水舌流态。找到壅水发生的收缩比临界值可为宽尾墩体型设计提供依据。【方法】采用水工模型试验和三维数值模拟计算相结合的方法,研究了宽尾墩收缩比、始折点、收缩段长、堰面俯角和堰顶水头对流态的影响。【结果】结果表明:在其他参数相同仅改变收缩比的条件下,随着宽尾墩收缩比的缩小,存在一个临界收缩比,当收缩比小于临界收缩比时,表孔内出现壅水流态;基于360多种计算体型工况试验,得到了48组临界收缩比试验数据。【结论】给出了临界收缩比与堰顶水头、堰面曲线定型设计水头、堰顶与闸墩始折点高差、收缩段长和堰面俯角的定量关系式,经验证该公式具有较高精度,可为高拱坝表孔宽尾墩体型设计提供参考。

低水头非完全宽尾墩三维流场数值模拟

为解决常规物理模型试验受观测手段限制难以全方位研究深尾水消力池内水力学参数的问题,借助RNGk-ε紊流模型结合VOF方法对比研究深尾水作用下平尾墩及非完全宽尾墩试验方案下游消力池内流场变化,并揭示非完全宽尾墩消能机理.研究结果表明:受溢流堰纵向长度及下游消力池内深尾水限制,平尾墩底流式淹没水跃逼近溢流堰顶,消力池内消能紊动不足,出池水流形成强烈二次水跃;非完全宽尾墩则束窄部分溢流堰闸室过流断面促使形成纵向拉伸挑射水舌,利用各相邻闸室非对称出闸水流、增强消力池内入池水流横向流速梯度和水位落差,加剧消力池内入池水流横向扩散、交汇,在消力池上游区域形成由底层至表层的大幅度立轴旋滚,显著增强消力池内能量耗散,降低出池水流流速,取得较好的消能效果.

角木塘水电站非完全宽尾墩联合消能试验研究

角木塘电站最大单宽下泄流量达到211.2（m^3/s）·m,溢流堰前后最小水头差H仅有5.39m,属于典型的大单宽泄流量、低水头闸坝工程,此类工程往往具有低佛氏数、下游深尾水以及消力池内消能不充分等问题.结合物理模型试验,针对原跌坎消力池内尾水较深、入池水流剪切、摩擦紊动不足、消能效果较差等问题,提出趾墩等常规消能工以及非完全宽尾墩联合辅助消能工,并得出以下结论：非完全宽尾墩利用相邻闸室非对称挑射水舌,增强入池水流横向扩散,加剧消力池内水流紊动,有效调整消力池内下泄水流流场分布,明显消除原设计方案出池水流二次水跃,出池流速由原设计方案7.23m/s降低至4.43m/s,校核工况及常遇工况消能率由原设计方案的9.03%和33.03%分别提升至20.47%和58.75%.该方案能取得良好的水流流态和消能效果,可为类似低水头、大单宽流量工程提供参考.