泄洪洞有压流问题试验研究与初探

在模型试验基础上,对南水水库新建泄洪洞原设计方案洞内形成明满流交替问题进行了分析研究,提出了修改方案和措施,均满足设计要求。结合本模型和国内几个有压泄洪洞工程试验成果,对有压泄洪洞如何形成有压流问题进行了初步探讨,结论可供类似工程初步设计参考。

重力有压流长距离输水可靠性模拟

以重力有压流长距离输水系统为研究对象,采用水厂需水量满足程度作为系统可靠性的量化指标,建立输水系统可靠性模型,模拟分析了连通管间距对输水系统可靠性的影响.算例结果表明,随着连通管数目的增加,系统可靠度趋于稳定;同一连通管间距下,输水距离越大,系统可靠度越低;随连通管间距的减小,输水距离导致的可靠度差距逐渐减小.在保证输水系统可靠度要求的前提下,定量测算了不同输水距离下连通管间距的参考值,为科学设计长距离重力有压流输水系统,提高系统可靠性提供依据和参考.

无压流-有压流综合实验平台设计及应用

为了克服水力学实验装置测试内容单一、占地大、成本高等缺陷,在研究传统水力学实验装置和流体流动基本原理的基础上,自主研制开发了一套无压流-有压流综合实验平台。该实验平台采用旋转方式创造性地将多种明渠流实验和有压流实验集为一身,实现了在同一平台上开展多种水力学实验、测定多种水力参数的目的,能够节约大量实验空间、实验成本和实验用水。该实验平台应用表明:该平台可供学生自行设计实验内容、确定实验目标和调整测试项目,能满足综合性、设计性和创新性等实验需要。

无压流与有压流渐变连接的试验研究

以试验研究为基础，结合万家寨引黄工程实践，论述了无压流与有压流的渐变连接形式和影响因素。指明了其关键在于渐变段出口与有压管入口连接形式以及渐变段底坡和渐变段内水深，从而为类似的水利工程提供了一个范例。

一种有压流下细颗粒泥沙起动试验方法

本文提出了一种有压流下细颗粒泥沙起动时刻定量判别与起动流速测量的方法。结合可升降水塔、钢化玻璃封闭槽道、粒子图像测速系统等,本文开发出压力可调的泥沙起动试验系统,其中水塔用以改变水压,激光用以照亮泥沙颗粒,高速相机用以实时捕捉起动过程。泥沙起动后会散射激光,导致图片灰度急剧升高,依此特征推求起动时刻,并计算起动流速。采用三峡库区原型细颗粒泥沙进行大水压下泥沙起动试验,并与已有起动流速统一公式进行对比。本文试验结果与唐存本1963和窦国仁1999公式的差异较小,受制于试验条件和样本数量的不足,此阶段还无法对各家公式进行优劣比较。今后将开展更多组次不同工况的试验,以期能提出有压流下的泥沙起动流速统一公式并实际应用。

调水工程有压流输水管道设计

近年来调水工程中有压流输水管道的应用逐渐增多,本文对有压流输水管道设计中的线路布置方案、输水管材选择、输水管道阀门设计中的重点进行了分析。

长距离重力有压流输水管系统连通管布置研究

为更合理、科学地布置连通管,使得双管并联长距离重力有压流管路系统更经济、安全,建立了一个理想的双管并联长距离重力有压流输水管路模型。该模型管道采用相同的材质、相同的管径,忽略连通管长度以及连通管桥接带来的水力损失,并假设输水系统的局部损失系数均匀分布。然后根据水力学原理,建立了基本的能量方程和连续方程来对该模型进行求解。再结合实际工程的具体设计要求,得到一个关于相邻连通管间距的数学表达式,进而提出了一种双管并联长距离重力有压流输水管路系统连通管布置的设计方法。最后定量分析了相邻连通管间距的影响因素及其对压力水力坡降线、输水流量的影响。结果表明:相邻的两根连通管之间的距离仅与上下游水位、管线中心点高程、输水管线建筑物、连通管的位置以及最低水量的要求有关,与管材、管径、管内平均流速、输水流量、水力损失系数无关;相邻的两根连通管间距越大,故障段前后的并联管和故障段单管的水力坡降线就越缓;连通管桥接后的输水流量与检修段的水力损失在整个输水系统总损失的占比有关。研究结果对双管并联长距离重力有压流输水管路系统连通管布置具有一定的指导意义。

长距离有压流输水管道水锤计算及防护设备研究进展

长距离有压流输水管道工程主要用来解决水资源分配不均衡的问题,这是当前社会发展急需解决的问题。该研究方向主要涉及到管道设计、水锤分析计算、水锤防护设备选择等,重点介绍水锤计算及防护设备的研究,概括了水锤计算的发展历程,防护设备的优缺点,并归纳了多个供水工程所采用的防护设备的组合方式,从工程水锤防护的实际出发,提出了水锤计算机仿真计算和防护设备未来需要关注的重点研究方向。

论无压流到有压流过渡段水流三维数值模拟

用流体软件Fluent6.2.16中的标准两方程紊流数值模型和VOF模型对由无压流到有压流过渡段内流场进行了三维数值模拟,分析了过渡段内水流流态、流速分布及压力分布规律,以期为水利工程中无压流到有压流过渡段的进一步研究提供参考。

隧洞有压流公式对雨水管道设计的应用实例

文章介绍了隧洞有压流公式复核雨水管道管径的计算,以供雨水管道工程设计参考.

多股多层水平有压淹没射流消能特性研究

对多股多层水平淹没射流有压体型消能特性和水力特性进行了消能分析和试验研究.实测的消力池底板压力分布特性、流态稳定性、流速衰减规律表明,采用有压射流将高速下泄水流导入下游水体中,利用三元强剪切及紊动消能,可大大降低临底流速,减小消力池底板上的动水冲击,增加淹没射流消能的稳定性,减小了雾化对周围环境的影响,是一种消能率高、低雾化、适应性较好、安全的新型消能方式.但是,对于中孔进口位置较低的水利枢纽工程存在深水闸门受力过大及开启条件限制较多等不足.

导流洞改建有压突扩泄洪洞研究

龙抬头式泄洪洞是中低水头水电站导流洞改建泄洪洞的常用方式,但其应用受到地形地质条件限制。为解决狭窄河谷地区中低水头导流洞改建泄洪洞的布置和消能问题,通过模型实验和数值模拟并结合具体工程实际,因地制宜的提出有压突扩泄洪洞这种新型式的导流洞改建泄洪洞布置方式。研究结果表明这种方式改建的泄洪洞具有如下特点:水流直接由有压流向无压明渠流转换,流态简单,有压消能和无压消能相结合;平面上洞轴线方向可以根据地形、地质和施工条件灵活选择;工作闸门可以灵活布置;结构简单、施工方便、造价低等。这种方式改建的泄洪洞可用于中低水头大流量泄洪工程,具有较高的推广应用价值。

云南某供水工程长距离重力流输水管道设计

云南某供水工程项目设计供水规模为5.0万m3/d,水源与水厂距离较远、落差大,属于典型的长距离有压重力流输水管道,为充分利用水头、保障输水安全,工程从管道走向、管径、管材、安全措施等方面进行设计,采用大小管径结合使用以降低工程造价,确保工程运行安全、技术经济合理。

恒定有压扩散流中的局部非稳态流动试验研究

试验研究了恒定二元水平有压扩散流中的局部非稳态流动现象。利用壁面丝线流动显示技术观测了局部非稳态流动现象,给出了发生局部非稳态流动的临界扩散角;利用三维点流速仪对局部非稳态流动的流速进行了数据采集,通过功率频谱分析和互相关分析,得出了非稳态流动的基本特征;探讨了局部非稳态流动的成因和条件。

国外有压瞬变流研究进展

本文在概括国外有压瞬变流研究的现状后,着重阐述两方面内容:其一是列举当今人们感兴趣的或尚待进一步研究的课题,供国内探索者选择研究方向时参考;其二是介绍近年来美国密西根大学土木系在瞬变流研究方面的动态,尤其是瞬变流理论在非土木工程各领域里的广泛应用,旨在敦促国内同行广开思路,开辟新的研究领域.

恒定有压扩散流的大涡模拟

采用大涡模拟(LES)方法对恒定有压扩散流进行了数值模拟,对大尺度漩涡直接求解Navier-Stokes方程,小尺度漩涡采用标准Smagorinsky亚格子模型模拟.针对不同雷诺数下扩散段内的水流进行数值模拟,得到了各雷诺数流动时的时均速度场,分析了不同流态下扩散段内恒定有压扩散流时均流动特性.通过对不同流态下扩散段内连续瞬态流场的分析,探讨了不同雷诺数流动时扩散段内瞬态流场结构特点以及分离区内漩涡的变化规律,指出在恒定流状态下扩散段内存在流动的局部不稳态现象(主流的非周期性摆动),并对此现象进行分析.计算结果和试验结果吻合较好.

长距离大高差有压重力流原水输水管道改扩建设计

双江县城原水输水管道为长距离、大高差有压重力流输水,针对现状原水输水管道存在的不足,详述了原水输水管道改扩建的设计方法,包括水源地选取、减压池设置、现状原水输水管道输水能力校核、设计管径和事故流量计算、水锤防护措施以及线路选择等。

有压重力流输水管道在坪上引水工程中的应用

坪上应急引水工程地处滹沱河支流清水河上,引水水源为坪上泉水,供水范围包括忻州市的忻府区、定襄县和原平市。工程分为供水工程和水源工程两大部分,供水工程主要建筑物包括供水管道、加压泵站、调压池、管道附属建筑物以及各供水点调节池等。压力供水管道是工程的重要组成部分,从管线选择、管材选择、管径设计及管道埋深等方面对管道进行了设计。工程投入运行以来,实现了全年不间断供水,且未发生任何质量事故,说明工程设计科学合理。

长距离有压重力流输水在供水工程中的设计及应用

吐鲁番地区位于新疆维吾尔自治区东部,降雨稀少,蒸发强烈。全地区水资源总量为12.6亿立方米,水资源可利用量为12.26亿立方米,2012年,农业用水量占全地区总用水量的90.12%,但给国民经济的贡献率仅为13.86%,工业用水量占全地区总用水量的4.13%,给国民经济的贡献率为54.83%。为加快工业化发展,就需要从水库等水源地调水至工业园区。

长距离低水头有压重力流输水管道经济管径的确定方法

介绍了重力流的原理、分类、特点和适用条件,长距离低水头有压重力流输水管道经济管径的确定方法。结合工程实例黑塘水库右岸供水工程,编制Excel计算表格说明经济水头损失方法的应用。