洪水水流压力及其影响因素模型试验研究

洪水对洪泛区建筑会造成较大的危害,洪水荷载研究是洪泛区建筑脆弱性研究的基础。通过模型试验,研究不同水深流速的洪水对建筑表面的水流压力及其分布规律。试验在波流水槽中设置可调整出水口来控制作用于模型迎流面水流的深度和流速,模型分为2层,1层有洞口,2层无洞口,固定于出水口下游。结果表明:模型迎流面水流流速分布不均匀,水流压力从下至上逐渐减小;基于试验数据发现动水压力随着流速的增加而增加,且呈非线性关系,并据此提出了动水压力修正系数,改进了水流压力计算公式;水流压力和水深近似呈线性关系;洞口和边界会在一定程度上减小迎流面水流流速与水流压力。研究结果为洪泛区建筑的抗洪设计和抗洪能力评价提供依据。

水流压力脉动的特性及模型相似律

本文论述了某溢流坝原型和系列模型水流压力脉动的研究成果,内容包括急流边界与强紊流区压力脉动的强度、幅值的概率分布、最大值的估计、滤波对强度值的影响,以及压力脉动的频率特性等。文中对水流压力脉动的模型相似律进行深入研究,对急流边界压力脉动的空间相关尺度进行探讨。

水流脉动压力的小波分析研究

利用小波分析对试验所测得的水垫塘边坡脉动压力信号进行小波包的完全分解。对分解所得的各个频段的信号的方差进行统计分析。结果表明,分解前后信号的能量是守恒的,脉动能集中在低频段,其分布规律与用傅里叶变换计算的功率谱一致。水垫塘较低高程处脉动压力具有较大的能量,该处旋涡的尺寸相对较大,测点间存在较大的相关性;在较高处测点间相关性不大,旋涡尺寸相对较小。

压力水流冲击气囊时最大压力升高的解析解

本文推导出压力水流冲击气囊时异常水锤的解析算法 ,可直接求出最大压力升高 。

基于混凝土塑性损伤模型的桥墩在快速水流作用下的损伤分析

为探究快速水流作用对桥梁水下结构的影响,基于混凝土塑性损伤模型,建立了某桥墩在水流压力作用下的有限元分析模型,系统分析了不同水流速度、水深条件下不同强度桥墩结构变形及损伤的发生、发展过程及特征。结果显示,快速水流作用下,桥墩根部迎水面的受拉区更容易发生损伤;考虑结构非线性后,桥墩的水位高度临界值在8m左右,水流速度的临界值在6m/s左右;超过临界值后桥墩的塑性损伤及墩顶位移发展急剧加快,在一定条件下会超过规范限值。计算结果还表明,对同一个桥墩而言,损伤发生时的预警流速仅为按照规范规定的墩顶位移限值确定的预警流速的0.6倍左右,故目前传统设计的桥梁存在一定的损伤隐患;而提高混凝土强度并不能显著提高预警流速,将混凝土强度从C25提高到C40,预警流速仅增加了10%。

压力水流冲击气囊两种数学模型计算结果的比较

简要介绍了压力水流冲击管道中截留气团的刚性与弹性数学模型,并且着重介绍了弹性数学模型的建立及其解法。通过算例,对两种模型的计算结果进行了对比分析,得出的结论可供工程设计和管理部门参考。

泵管漏水压力水流击穿井壁管问题分析

本文阐述了利用井下电视录像对机井破管造成水质变咸原因测定过程中,发现井壁管的破坏主要是由于泵管漏水,水流击穿井壁管所致。并提出了预防措施。1 前言 沧州地区由于在水文地质条件的形成中,咸水层埋深厚度较大。机井的水质咸化造成废井时有发生,过去人们一遇到机井破管造成水质变咸和涌砂的问题时,就从粘土封闭、机泵安装不平、井管弯曲、泵管与井管不同心、井管质量差等几种原因上分析。几年来我们在机井维修过程中,通过利用电视录像检查测定机井破管损坏情况时,发现机井破管,泵管漏水水流横射机井管壁是机井破管的主要原因。

水工模型试验水流脉动压力数据处理及 Matlab 实现

水流脉动压力与水工建筑物的振动以及空蚀现象有着极为紧密的联系,开展对水工模型试验的深入研究工作则显得尤 为重要。考虑到水流脉动压力数据量较大,在实际数据的采集与处理中难度较大,因此借助 Matlab 软件对水流脉动所获取的 信号进行有效分析,可大大提高工作效率,为水流脉动频谱的分析提供了可靠的技术支撑。

不同开洞率乡村建筑洪水水流荷载试验

目的研究洪水对山区乡村房屋水流作用,为山区乡村建筑的抗洪设计和抗洪能力评价提供依据.方法采用和山区乡村房屋模型洪水冲击试验研究完全相同的试验模型、试验仪器、试验设备和试验方案,采用不同开洞率对房屋模型进行洪水水流作用试验,研究洪水对村镇建筑的影响.结果开洞率对模型水流压力的分布规律影响并不大,但是随着开洞率的增加,模型水流压力稍微增加,开洞率从0.26增加到0.298和0.337时,最大水流压力从6.65 kPa增加到6.79 kPa和6.88 kPa,变化最大不超过5%.结论模型洞口处的水流压力随着开洞率的增加明显降低,而在其他位置处开洞率对水流压力的影响规律并不明确;迎流面上水流压力产生的合力和弯矩随开洞率的增加明显减小,模型的外侧面,水流压力产生的合力和弯矩随着开洞率的增加而增加,而在模型内部的各个面,水流压力产生的合力和弯矩随着开洞率的增加而有所降低.

开敞式码头最佳方位的研究

介绍“开敞式码头最佳方位研究”课题研究情况 ,研究工作分析了作用于船舶上的波浪、水流和风力 ,提出码头作业标准和码头方位选择流程 ,编制了研究软件 ,并经已建成工程实例验证。

南京长江第三大桥南塔钢护筒-套箱-土体体系稳定分析

在南京长江第三大桥南塔基础施工中,套箱-定位护筒-土体三者相互作用共同抵抗水流压力、风、靠船等外荷载并为其余钢护筒施工提供平台。在钢套箱及护筒尺寸设计完成后,定位钢护筒入土深度的大小决定平台安全性与施工经济性之间的矛盾。该文将土体简化为弹性地基,计算了水流压力和风压力作用下体系关键构件的内力和位移响应以及土体的稳定性,并比较了计入套箱刚度与否的结果差异。分析表明,选择入土深度14.36m,注意加强定位护筒与套箱间的连接,可满足位移、强度、土体稳定性三方面的要求。

黑索今基含铝炸药水下爆炸性能的实验研究

为研究黑索今(RDX)基含铝炸药水下爆炸性能,在户外水池中开展了不同药量和含铝量的RDX基炸药水下爆炸实验。采用水下高速摄影技术拍摄水下爆炸气泡脉动全过程,通过压力传感器对水中压力进行实时测量。在该实验条件下,首次拍摄到RDX基含铝炸药水下爆炸过程中二次反应现象,证明铝粉的二次反应是毫秒量级的。根据实验数据,对比分析了不同含铝量下RDX基含铝炸药水下爆炸过程中气泡脉动特性和水流场压力特性。实验结果表明:在气泡膨胀初期和收缩末期都发生了铝粉的二次反应;铝粉的二次反应显著增大了RDX基含铝炸药气泡的脉动能力;铝粉的二次反应对冲击波峰值的影响很小,对气泡脉动压力峰值的影响很大;铝粉的二次反应明显影响了水下爆炸的能量结构分布。

厂顶溢流式水电站厂房振动分析

本文以国内某厂顶溢流式厂房为研究对象,建立了动力分析有限元模型,结合厂房结构自振特性及可能的振源特性进行了共振校核。根据试验资料,利用相关分析原理推求了水流的点-面脉动压力转换系数,采用时程分析法比较了机组动荷载和水流脉动压力对结构振动响应幅值和频率特性的影响。研究表明,水流脉动压力频率与厂房结构的自振频率相差较大,不会引发厂房结构的共振;机组荷载是引起厂房结构振动的主要因素,水流脉动压力的影响较小;厂房上部结构的振动响应水平高于下部结构,因此设计中应注意上部结构的刚度突变问题。

考虑压力管道水流惯性和调速器特性的调压室临界稳定断面研究

针对现有的调压室临界稳定断面公式没有考虑压力管道水流惯性和调速器的影响,本文建立了考虑这两个因素的水力-调速系统数学模型,证明出临界稳定断面判据为描述调节系统的线性常系数齐次微分方程的一阶导数项系数大于零,并据此推导出包含压力管道水流惯性时间常数和调速器参数的临界稳定断面解析公式,此公式由引水隧洞项、压力管道项、调速器项组成,其中引水隧洞项即为托马公式,压力管道项为正值,调速器项为负值;最后揭示了调速器参数对临界稳定断面影响的数学本质:bt、Td对临界稳定断面增减性的影响存在临界值,但此临界值只是数学意义上的存在,工程实际中不会出现,临界稳定断面是bt、Td的单调递减函数。

水流脉动压力过程的正交展开

应用了一类基于标准正交基的随机过程展开方法,通过预先指定标准正交基的形式,结合水流脉动压力过程的自相关函数,将水流脉动压力随机过程在标准正交三角函数基上进行正交展开,为分析由脉动水压力所引起的结构随机动力响应建立了一个激励产生(输入)数学模型.利用该模型,水流脉动压力随机过程的主要概率特性可以通过少量的独立随机变量来进行描述,进而为从概率密度演化的角度对结构在脉动水压激励下的响应及可靠度分析奠定了基础.通过实例,针对给定的相关函数应用了该模型,从样本集合功率谱以及样本均方差等二阶数值统计的意义上验证了该模型的有效性,并讨论了模拟时距和展开项数对模拟效率及精度的影响.

某抽水蓄能机组动水关闭球阀试验分析

对于水头较高的水电站,球阀是除导叶外第二套导通和截断水流的挡水设备,是防止导叶关闭故障引起机组事故扩大的最后一道保障。为检验某抽水蓄能机组球阀的动水关闭能力,进行球阀动水关闭试验,阐述了试验测点布置、试验方法及注意事项,对球阀振动、水流方向轴向位移、操作油压、球阀接力器开度及机组稳定性指标等试验数据进行分析。由试验数据可以看出,试验机组在发电额定负荷工况导叶开度保持不变的情况下球阀能可靠关闭,为后续新建抽水蓄能机组动水关闭球阀试验提供参考。

某250 MW抽水蓄能机组异常低扬程水泵工况启动试验

某抽水蓄能电站上库无天然径流,为减少外接水泵向上库蓄水的投资并缩短基建工期,首台机组以水泵工况模式启动。对异常低扬程下机组首次水泵工况启动涉及到的关键安全技术问题进行梳理总结,优化修改水泵工况正常启动过程中的抽水造压控制流程。分析了机组抽水启动过程及抽水稳态工况下振动、摆度及水流压力脉动等稳定性指标试验数据,并研究了水流压力脉动和机组稳定性间的内在联系,可为后续类似抽水蓄能电站设计、调试提供借鉴。

电站运行大课堂

四、预防水轮机产生汽蚀的主要措施 要做好水轮机汽蚀的预防工作，首先应了解引起水轮机汽蚀的主要原因。水轮机产生汽蚀的原因比较复杂，一般认为：由于水轮机内部水流压力的降低，当水轮机中某一局部区域的水流压力降低到饱和蒸汽压力时，水就发生汽化，出现大量的气泡。当水流流到高压区时，由于压力增大，气泡凝结，

水泵汽蚀的产生与预防

农用水泵的离心泵、轴流泵、混流泵均属叶片式泵。叶片式泵的常见损坏形式是汽蚀(又叫空蚀、穴蚀),它能产生不良后果。其表现有:①水泵机组在运行中产生刺耳的噪音;②水泵产生汽蚀,扬程、流量显著降低,严重时中断供水,不能工作;③水泵机组在运行中产生剧烈振动,严重时能威胁机组的安全。