突扩突缩式内流消能工的数值模拟研究

本文采用轴对称k～ε紊流模型对收缩比0 4～0 7的突扩突缩式内流消能工进行数值模拟研究。用PISO方法来解决速度场和压力场的耦合问题,得到了消能区压力特性、流场特性和紊动能耗散率等分布规律,详细地分析了收缩比对消能及空化特性的影响。计算的压力分布、回流区长度与试验结果吻合良好。分析了突缩比ζ和收缩段相对长度η对消能的影响。研究表明,与孔板式消能工比较,洞塞式消能工能够显著增加消能率并具有良好的抗空化性能,同时,显示了数值研究省时、节约经费和直观的优越性。

齿墩内流消能工的水力及消能特性试验研究

齿墩是用于有压管道中的一种新型内流消能工,为了分析其水力特性和消能效果,通过物理模型试验,对体型优化后的齿墩内流消能工进行了研究。结果表明:3种面积收缩比齿墩内流消能工时均压强在齿墩段上游很稳定,在齿墩进口压强突然急剧降低并在距齿墩进口处降到最低,随后压强升高,在齿墩下游较远处趋于平稳。齿墩内流消能工的面积收缩比小时,时均压强降幅大,流量系数较小,过流能力也小;3种面积收缩比方案的水头损失系数在流量增大到一定程度后不再发生明显变化,当齿墩内流消能工的面积收缩比小时,水头损失系数降幅小,但水头损失系数的值大;当齿墩内流消能工的面积收缩比小时,其消能率大,消能效果最好。

高坝泄洪消能技术研究进展和展望

近40年来,我国水利水电工程建设蓬勃发展,建成了一大批具有世界级水平的水电工程,涌现了许多创新技术,推动了我国在高水头大流量泄洪消能方面的研究达到世界先进水平。本文重点梳理和评述我国在高水头大流量泄洪消能方面所取得的最新研究成果,包括全断面掺气减蚀技术、高拱坝表-深孔空中碰撞和无碰撞挑流消能、高重力坝多股多层淹没射流跌坎底流消能、燕尾挑坎、翻卷挑坎、洞塞式、旋流式及阶梯式内流消能等新技术。对今后中长期的水利水电工程建设面临的高坝水力学问题研究进行了展望。

管道消能研究概述

有压管道输送作为输送的基本方式之一,已日益受到人们的关注。但消除过剩的能量是保证有压管道安全输送的关键。因而选择正确合理的管道消能方式是确保下游建筑物以及有压管道经济安全的基本条件。通过对常见的几种管道消能方式进行的简要的概述,为选择合理的消能方式提供借鉴。

孔板式消能工消能研究

多级孔板消能(Multi-Orifices Energy Dissipation)技术在小浪底水利枢纽成功运用,为高水头水利枢纽消能提供供新的思路。国内外学者研究表明,孔板式内消能工对相比传统消能形式,不仅具有消能效率高的优点,还可大幅度降低洞内水流流速。减轻含沙水流在洞内高速流动对壁面衬砌的破坏,降低空蚀的风险。文章通过详细总结孔板消能的研究成果,对孔板消能的空化特性,脉动压强以及回流区长度问题做了概述。