一种消除闸前立轴漩涡的横向消涡栅的水力特性研究

在金沙江CB水电站水工模型试验中,泄洪闸前出现了偶发的贯穿性漩涡,为了消除该漩涡,对已有的一种垂向消涡栅进行了改进,并提出了一种新的横向消涡栅,试验测量了该型消涡栅的闸前流场、漩涡尺度、漩涡产生频率等参数,并分析了其消涡效果。结果表明,本文所提出的横向消涡栅相较以往的垂向消涡栅有更好的消涡效果,是一种成本低廉、高效的泄洪闸消涡设施。

某调蓄水库工程泄洪底孔消涡试验研究

为评价某调蓄水库工程水工建筑物规划设计的合理性,从改善进口流态消除进气漩涡的角度出发,采用水工模型试验方法,分析了工程底孔进水口漩涡形成的原因,进而提出了布设消涡梁和加高上游挡墙高程两种消涡措施,并通过模型试验比较验证,从结构简单、便于管理、经济实用方面考虑,推荐加高上游挡墙高程到临界淹没水位620 m为底孔消涡措施。

几种典型水工建筑物进水口消涡措施试验研究

为探索水工建筑物进口的消涡措施,以系列水工模型试验为研究手段,分别从电站、导流洞、渠道倒虹吸和河道倒虹吸等典型水工建筑物进水口漩涡形成的诱因与工程实例着手,介绍了消除漩涡的试验过程。进水口前立轴漩涡形成的诱因较为复杂,对于平面回流、不对称进流和侧向进流等不利流态引发的立轴漩涡,可布设浮堤破除回流(如导流洞)或加高进口两侧翼墙阻断横向水流(如河道倒虹吸),进而达到消减漩涡的目的;对于进口前水流条件较好,而由进口体型导致的立轴漩涡(如渠道倒虹吸),将进口顶部椭圆曲线(或圆弧)加大切点上移至最高运行水位附近或将竖直胸墙调整为向上游倾斜状,可起到挤压漩涡区的作用,引导水流平顺下泄,达到消减漩涡的功效。

进水口最小淹没水深和消涡措施

为了防止进水口前产生吸气漩涡,水电站或泵站进水口前要求有一定的淹没深度,在总结具有代表性的不产生吸气漩涡的临界淹没水深经验公式的基础上,以某水电站进水口为依托开展了模型试验研究,比较了各经验公式在该电站进水口应用中的适用性。结果表明,戈登公式计算值与试验值最为接近。最后,通过模型试验进一步分析了水电站进水口漩涡的影响因素,提出了几种消除吸气漩涡的工程措施。

消涡整流片对潜艇马蹄涡的控制及其与辅翼效果的比较

潜艇桨盘面伴流是潜艇螺旋桨的进流,其周向均匀性与螺旋桨的振动与噪声直接相关。文章在阐明潜艇主附体结合部马蹄涡对潜艇伴流影响和消涡整流片的作用原理的基础上,针对SUBOFF模型的几何特点,设计了一套消涡整流片,运用分离涡方法计算了消涡整流片对桨盘面速度分量周向不均匀性的抑制作用,并与辅翼的整流作用进行了比较,结果表明,消涡整流片效果相对较好,可使周向不均匀性下降50%～80%,且整流片的整流效果具有较好的稳定性。

泄洪排沙洞进口消涡措施试验研究

呼和浩特抽水蓄能电站泄洪排沙洞进口尺寸较大,大泄量时淹没水深较小,经水工模型试验发现进口前出现持续吸气旋涡,需要采取有效的消涡措施,为此进行了多种消涡方案的试验研究。结果表明,在进水塔上游面设置几道垂直隔板,垂直隔板下部设置水平隔板,可以消除进口前的吸气旋涡。

长距离过江倒虹吸管道进口掺气及消涡措施研究

长距离倒虹吸管道通常存在进口掺气问题.会影响管道安全运行及输水效率。结合重庆主城区污水过江隧道工程.利用正态模型试验研究了倒虹吸管道进口水流流态,发现气泡进入竖井后易在底部弯管段聚集。在总结国内外多种消除漩涡措施的基础上,提出了适用于竖井式倒虹吸管进口的垂直隔板法消涡措施,解决了长距离过江倒虹吸管道水流掺气的问题。

新型桨后消涡助推叶轮敞水性能数值模拟

为了提高螺旋桨的推进效率,回收螺旋桨后大量旋转水流的能量损失,提出在桨后安装消涡助推叶轮,对螺旋桨和消涡助推叶轮组合系统进行敞水性能数值模拟,计算结果与螺旋桨敞水性能数值结果对比表明,加装消涡助推叶轮组合系统的推进效率提高9.113%。

泄洪洞进水口消涡措施的研究

水工建筑物进水口前形成的贯通吸气漏斗漩涡,会造成水工建筑物的破坏。对于水利水电工程来说,进水口的布置通常受到更为重要的因素制约,因此一般选择结构简单、方便的消涡措施。文中针对锦屏一级泄洪洞、深溪沟泄洪冲砂洞及长河坝深孔泄洪洞等进水口的贯通吸气漏斗漩涡,根据各工程的情况,结合水工模型试验研究,选取合理的防涡及消涡措施。文中的防涡、消涡措施可供类似工程参考与借鉴。

乐昌峡水利枢纽工程施工导流洞进口消涡措施探讨

乐昌峡水利枢纽工程施工导流洞进口受地形条件、设计形式等影响,在泄洪时容易产生漏斗漩涡,给导流洞的运用安全带来不利影响。该文通过水工模型试验,分析导流洞进口漩涡的形成条件,提出解决漩涡问题的较优方案。

某水库泄洪洞进口消涡梁消涡效果试验研究

1前言 在水工隧洞进口和抽水蓄能电站进水口、水电站引水管道等入流进口,时常出现吸气漏斗漩涡.本文就某一工程泄洪洞进口漩涡的危害性、产生机理、消除办法及模型相似性展开讨论,提供了工程切实可行的防涡方法,并实测了最终选用的消涡梁设计方案的梁顶、底压力分布,供消涡梁设计参考.

轴流泵站开敞式进水池的消涡措施分析

以浙江省典型的排涝泵站为例,通过三维湍流Navier-Stokes控制方程和标准k-ε模型,采用SIMPLEC算法,对轴流泵站开敞式进水池进行了数值模拟分析,提出了后墙隔板、水下隔板和管后隔板等6种消涡方案.结果表明,上述6种消涡方案均有一定的消涡效果,当采用管后隔板且后壁距T=0.75D时,消涡效果最佳,轴向流速分布角均匀度为最好,泵站装置效率为最高.

抑制潜艇螺旋桨旋转噪声的消涡整流新方法研究

潜艇螺旋桨工作在非均匀的潜艇尾流中,潜艇尾流的不均匀性直接与螺旋桨的旋转噪声相关。在分析潜艇主附体结合部马蹄涡对潜艇尾流不均匀性影响的基础上,设计了消涡整流片以削弱马蹄涡强度。结合数值计算方法计算了消涡整流片作用下的潜艇模型的流场和螺旋桨的旋转噪声。结果表明:消涡整流片可以较好地降低潜艇尾流的周向不均匀性、控制潜艇螺旋桨非定常力的变化幅度,并抑制螺旋桨的旋转噪声。在消涡整流片的作用下,螺旋桨所对应的1阶叶频声源级噪声值下降约4dB。

除险加固工程泄洪洞进口消涡梁消涡效果研究

水工建筑物进水口前通常会形成贯通吸气漏斗漩涡,影响甚至破坏水工建筑物的正常运行,通常会选择结构简单、运行方便的消涡措施。以山西省芮城县里庄小流域坝系西尧骨干坝除险加固工程为例,在淹没深度及洞径量化计算的基础上分析工程泄洪洞进口漩涡产生原因,并进行消涡梁方案的试验及消涡效果分析。结果表明,所采用的设置于100 m高程处的消涡梁消涡方式消涡效果良好,且具有较强的经济性与适用性。

凯乐塔电站进水口消涡措施试验研究

凯乐塔电站受枢纽总体布置及实际地形条件的约束,引水口上游建筑物边界形成一个环状区域。来流受边界条件的影响,在电站右侧进水口前形成吸气漩涡。经过综合分析和多组试验研究,采取优化胸墙结构并设置消涡墩组合方案,消除了进口前的吸气漩涡。方案结构简单,运行稳定可靠。

赤道几内亚吉布洛上游调蓄水库泄洪底孔消涡研究

赤道几内亚吉布洛上游调蓄水库底孔泄流时,进口水面出现进气漩涡。为了消除进气漩涡,改善进口流态,通过模型试验对常见的消涡措施进行分析验证。在此基础上,结合工程具体情况,从施工、运行管理及消涡效果等方面进行权衡考虑,推荐采用裹头整体加高到620 m的底孔泄流消涡措施。

一体化高效桨与消涡鳍设计技术实船节能改造应用研究

消涡鳍安装于螺旋桨后方,用于回收螺旋桨内半径的尾流能量损失。消涡鳍设计与螺旋桨直接相关,可视作螺旋桨的一部分而采取与桨一体化的设计,以最大限度地提高推进效率。论文以一艘2万吨级散货船为研究对象,开展高效桨与消涡鳍一体化的设计和节能改造应用。实船运营数据统计分析的结果表明:在换装一体化设计的高效桨与消涡鳍后,每航次平均油耗降低7.5%以上,同时航速提高0.4kn以上,效果显著。

9万吨级散货船消涡鳍设计与节能效果验证

消涡鳍(hub vortex absorbed fins,HVAF)是一种船舶推进器水动力节能装置,用来回收螺旋桨毂涡能量。它由一组安装在螺旋桨导流帽上的小叶片组成,叶片数与桨叶数相同。论文以一艘9万吨级散货船为研究对象,开展了消涡鳍设计、CFD节能效果评估、模型试验验证和实船营运节能效果分析。CFD评估表明,加装消涡鳍后,螺旋桨的效率提高2.2%。模型试验显示,加装消涡鳍后螺旋桨的效率可提高2.7%。由实船运营数据分析可知,与未安装消涡鳍的一艘姊妹船相比,加装消涡鳍可节能4%以上。

消涡结构在离心压缩机系统上的应用

通过研究某离心压缩机系统的稳定性,依据API617动力学的稳定性要求先后进行级别I和级别II稳定性分析,发现转子-轴承系统的稳定性存在问题,提出在压缩机系统上增加消涡结构,提高压缩机系统的阻尼,从而实现机组的稳定性满足API617动力学设计要求。研究结果表明,压缩机系统稳定性问题不单纯是转子系统的问题,定子系统的影响也同等重要,尤其是隔板上增加消涡结构可以降低密封所产生的交叉耦合刚度,对提高压缩机系统的稳定性较为显著。

间歇吸气旋涡对进水口消涡工脉动压力的影响及其点面关系的转化

对间歇旋涡作用下进水口消涡工脉动压力特性进行了试验研究，给出了作用于消涡工上的脉动压力的时间相关特性、频率特性以及空间相关特性。由时空相关特性得到涡体的传递速度，在此基础上用数理统计理论将场分布的脉动压力转化为结点荷载，从而为在脉动压力作用下消涡工响应的有限元计算提供了一种荷载补理的方法。