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。

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。

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。

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。

侧向进水倒虹吸进水池消涡措施试验研究

针对侧向进水倒虹吸进水池受进流及边界条件影响,进水池水流条件复杂,容易产生吸气旋涡,影响运行安全问题,基于云南滇中输水工程大理Ⅱ段甸头倒虹吸侧向进水池为研究背景,综合考虑重力相似和旋涡相似,采用几何比尺为1:20的物理模型,研究了倒虹吸侧向进水进水池的水流流态及旋涡特性参数。研究表明:通过调整进水池右侧边墙体型、延长导流墩、加消涡板、增设梯形竖梁的综合消涡措施,可以有效消除进水池倒虹吸进口前的回流及旋涡,达到改善倒虹吸进口水流流态及消除进口前吸气旋涡的现象,提出的组合消涡措施,可以稳定侧向来流,破坏立轴旋涡产生的条件,解决了侧向进水口的不良水流流态,对于类似的工程有借鉴和参考作用。

竖式进水口消涡措施试验研究

针对车马碧水库竖式进水口处出现的立轴旋涡,利用水工模型试验,研究了进口水流流速以及淹没深度对该旋涡的影响,根据研究成果提出修建专门消涡建筑物消除旋涡的方案;结果表明:通过在竖式进水口周围设置12个消涡墩以及在进水口上方设置一消涡盖板组成消涡亭的方式实现在不影响泄流能力以及不过多增加工程量的基础上有效消除竖式进水口处的立轴旋涡的目的。研究成果可为竖式进水口消涡措施的布置提供参考。

某水电站导流洞进口消涡措施研究

水工建筑物进水口前形成的立轴吸气漩涡会造成对建筑物的破坏。文章以某水电站为依托,通过模型试验的方法对导流洞进口过流进行验证及研究比较,得出消除导流洞进口漩涡的体型优化方案。通过水力学模型试验优化导流洞进口结构体型,消除进口漩涡,对导流洞安全运行具有重要意义。

浅析进水口最小淹没水深和消涡措施

在水利工程中,水工建筑物的进水口前经常会出现漩涡,进水口漩涡现象很普遍,进水口漩涡会造成水工建筑物和水力机械的破坏。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,合理设计进水口,保证足够的淹没深度,能有效地防止漩涡的发生。本文在运用戈登公式计算进水口最小淹没水深的基础上,分析了水电站进水口消涡的措施,以期为进水口最小淹没水深和消涡措施提供参考。

城市泵站进水管口消涡措施试验研究

城市排污泵站由于用地限制,建筑物往往难以按水力条件良好的要求布置,进水管口前易产生漩涡等不良流态。本文以污水处理厂进水泵站为例,通过物模试验提出了采用纵、横向消涡梁消除进水管口漩涡的方案,并对消涡梁的布置提出了优化建议。

抑制桨-船连体涡空泡的措施及讨论（英文）

文章介绍在中国船舶科学研究中心大型循环水槽的一集装箱船模型空泡试验中观测到了连体涡空泡(PHVC)。为此,结合三个新设计桨方案和附体(涡流发生器、预旋导轮和伴流补偿导管)开发了四套用于抑制连体涡空泡的措施。其中,三套达到了工程应用的要求。基于这些工作以及在实验室积累的模型试验数据的基础上,提出了水动力相互作用强度因子I_H,并建议I_H≤3.2作为连体涡空泡评判的保守准则。当船舶螺旋桨的进流足够好或者控制得足够好时,可以在I_H>3.2时不发生连体涡空泡。

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。

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。

水工建筑物进水口前立轴旋涡的研究

结合平面螺旋流模型,通过简化N-S方程,分析了立轴旋涡运动的数学模型,并描绘了立轴旋涡的空间形态.研究了立轴旋涡运动状态的影响因素,特别是衡量主轴旋涡涡旋强度重要指标之一的速度环量.此外,结合立轴旋涡产生的条件,分析了进水口的设计原则.对于现有工程中存在的立轴旋涡,提出了运用防涡梁或垂直消涡格栅等结构物消除旋涡的方法.

中层取水防螺措施优化试验研究

中层取水是防止钉螺通过涵闸引水扩散的主要工程措施之一,在长江流域血吸虫病疫区得到了较广泛的应用;但在实际应用过程中存在着一定的问题。影响阻螺效率的主要问题是取水口容易形成漩涡,吸入水体表面漂浮物,从而带进钉螺。应用理论分析和概化模型试验对取水口漩涡形成机理和特征及消涡措施进行了研究,提出了简单易行有效的消涡措施。研究结果表明:漩涡发生在取水口上方与垂直方向夹角30度的区域,横向消涡梁是一种简单易行有效的消涡措施。

进水口前漩涡研究现状和发展趋势

漩涡是水利工程进水口前一种常见的水力现象,其生成和发展会对工程安全运行产生不利影响。认识漩涡的生成机理及其水力特性,对消除和利用漩涡具有重要意义。基于现有的研究成果,从漩涡的形成机制、水力特性和影响因素等方面出发,论述了进水口前漩涡问题的研究进展,明确了将临界淹没水深作为评判漩涡出现的依据,并分析归纳了现有的消涡措施。最后总结了现有研究中未能解决的问题,为进水口前漩涡的进一步研究提供了方向。

溪洛渡电站泄洪洞进口立轴漩涡模型试验研究

溪洛渡水电站泄洪洞规模巨大,其泄洪安全对整个工程而言至关重要,进口处的立轴漩涡是影响泄洪洞安全的一个重要因素,因此对泄洪洞进口处的立轴漩涡进行研究就显得尤为重要。本文在大型水电站整体模型上,对泄洪洞进口立轴漩涡进行了试验观测,据此对泄洪洞进口体型进行了优化并确定了最终方案,同时通过调整闸门开度的试验,对今后泄洪洞的运行方式提供了指导,另外试验还研究了行之有效的消涡工程措施。

泵站开敞式进水池防涡机理研究主要进展

泵站在运行过程中,开敞式进水池会产生表面涡、附底涡和附壁涡,影响进水池流态,降低泵站运行效率。本文就开敞式进水池防涡机理及CFD数值模拟的研究成果予以分析与总结,对消涡措施的最新研究进展进行了综述。

浅析泵站喇叭管进水流道内部旋涡

本文从喇叭管进水流道内的旋涡类型,旋涡产生的原因以及消涡措施三个方面来研究分析了泵站喇叭管进水流道内部旋涡,对喇叭管进水流道的水力设计和工程实际应用有一定的参考价值。