多级变孔径孔板装置水力特性研究

孔板消能装置具有结构简单、消能效率高和经济实用等优点,在水利工程中已得到广泛应用。本文以传统的多级等直径孔板消能装置为基础,构建了一种变孔径孔板消能装置,通过数值模拟对该装置在不同的收缩角、扭转角和雷诺数下空化特性和流场特性的变化情况进行了分析研究。结果表明:多级变孔径孔板的扭转角及收缩角对空化数沿程变化的影响不大,而雷诺数对空化数沿程变化的影响较大,并且空化数随雷诺数的增大而增大;在同一雷诺数及同一收缩角下,多级变孔径孔板扭转角越大,形成的螺旋流越明显;多级变孔径孔板的存在对管道内流体轴向、切向、径向速度大小与方向的影响较大,在变径孔板后形成四股强烈的螺旋状流束。

多层变孔径倾斜孔板式消波装置的试验研究

为了缩短波浪水槽内进行试验的"等水"时间,同时为实验室内波浪水槽中进行的相关实验研究提供更为接近实际的工作环境,提出了一种新型的变孔径倾斜孔板式消波装置,并对该装置的消波性能进行了系统的研究。通过物理模型试验,对该装置在不同波长、波高、水深条件下,孔板倾角、间距对反射、透射和消波系数的影响进行了较为系统的研究分析。另外,还对该装置在实际工作环境中的消波效果进行了探讨。研究结果表明:试验范围内,孔板倾角越小,消波性能越好;相对消波区域长度相近时,板间距适当减小有助于提高消波性能;该装置能极好地应用于实际消波工作。