组合式洞塞消能工的数值计算

为了提高洞塞内的最小压强,扩大洞塞式消能工的应用范围,提出了一种新型的内流式消能工———组合式洞塞消能工,并用k ε模型计算了组合式洞塞消能工的水力参数.计算结果表明,与洞塞式消能工相比,组合式洞塞消能工能显著提高洞塞内的最小压强和水流空化数,并且不会明显降低消能率.

洞塞消能的数值模拟

应用标准k-ε双方程模型对洞塞消能工进行了数值模拟计算。数模的结果与试验结果和经验公式计算的结果很相近,误差小于5%。这说明应用标准k-ε双方程模型计算洞塞消能是可行的。在验证的基础上,用数模对洞塞消能工的布置进行了优化,并给出了各级洞塞布置的最短距离。

洞塞消能工在火电核电厂排水口消能消泡中的应用

从电厂排水口消能消泡消盐雾的机理出发，以模型试验和数值模拟等研究手段探讨了洞塞式消能工的流场和压力场等基本水力特性，获取了面积比0．4～0．8，相对长度比0．5～2．0的多种洞塞的局部阻力损失系数，并为工程应用提供了计算的经验公式。试验和计算结果表明，洞塞局部阻力损失系数随断面收缩比的增大而减小，随洞塞相对长度的增大而略有增大，其值约变化在0．5-6．0之间。此类型消能工对电厂排水口循环冷却水的消能消泡作用的有效性已通过一电厂有关工程的模型试验得到证实。

洞塞式消能工的数值计算

采用K-ε紊流模型对洞塞消能紊流场进行了数值模拟 ,并与模型试验进行了对比 ,压力分布计算值与试验结果吻合良好。通过数值模拟 ,得出了洞塞消能的紊动能和紊动能耗散率的分布规律 ,详细地反映出洞塞的消能情况。研究表明 :用K-ε紊流模型来研究突缩突扩消能的流场是可行的 ,可以很好地发挥与物理模型相互补充、印证 ,深入揭示内部机理的作用。

洞塞式消能工的数值模拟

针对有压洞内洞塞式消能工附近局部流动,分析研究了水流紊动特点,应用三维RNGk-ε紊流模型,利用物理模型试验资料对其计算结果进行了验证,利用模型对洞塞式消能工引起的水头损失进行计算分析,分析结果表明,当洞塞段相对长度从很小开始增加时,水头损失系数呈现先急剧降低而后明显增加,最后缓慢线性增加的趋势;在有压洞半径一定的情况下,洞塞段过流半径的变化比洞塞段过流长度的变化对水头损失系数影响更为明显,可为洞塞式消能工的设计提供相关参考依据。

孔板(洞塞)消能研究综述

孔板(洞塞)消能具有消能效率高和空化数大等优点。通过详细总结孔板(洞塞)消能的研究成果,认为如何优化孔板(洞塞)体型来提高消能效果和空化数,减少脉动压力,是个值得继续研究的问题。

洞塞式消能器结构的仿真研究

洞塞式消能器广泛应用于高压携砂输油管道中,在对洞塞消能器基本结构研究的基础上提出了四种适合的消能器结构,并利用Fluent软件对四种消能器的压力分布、速度分布进行了模拟分析,模拟分析结果表明:洞塞式消能器在不对称分布顺直结构时消能效果最优;为增大洞塞结构强度,建议在洞塞消能器进出口处添加坡度。

导流洞改建为洞塞式泄洪洞的体形优化研究

介绍了国内外洞塞式内消能工的研究与进展,以大渡河泸定水电站为例,在常压和减压试验的基础上,分析了3种体形洞塞式内消能工的泄流能力、消能率和空化、空蚀特性。认为该种内消能工是适合于高水头、大流量高坝建设的新型消能工,在导流洞改建泄洪洞中有广泛的应用前景。

乌东德水电站导流洞改建体型试验研究

乌东德水电站5号导流洞承担水库蓄水期间向下游供水的要求,为保证高速水流条件下的泄流安全,改建体型采用了底部开洞的非常规二级洞塞消能型式。通过物理模型试验,分析了该体型的流态、流速、时均压力、脉动压力等水力特性。试验成果表明:采取高水位弧门控泄的工程措施后,有效降低了出口流速和水流脉动压力,从而确保了工程的运行安全,相关经验可供类似工程参考。

猴子岩水电站

猴子岩水电站泄水建筑物设计中充分考虑枢纽区的地形地质条件、枢纽总体布置协调、运行安全可靠等因素,通过多方案对比分析和水力学模型试验深入研究,最终选择了右岸布置溢洪洞和泄洪放空洞、左岸布置深孔泄洪洞和非常泄洪洞的方案。泄水建筑物左右岸布置紧凑、均衡,各常规泄洪设施可互为备用,运行灵活。各泄水建筑物体形设计与消能方式运用合理。