改进型深筒式消力井消能效果及影响因素分析

为优化深筒式消力井装置的结构,使其在增加消能率的同时而不影响水流平顺流入下一级管道,并能降低水流对消力井井底的冲刷破坏作用,通过理论分析和模型试验研究,测量了消力井的相关水力参数,计算了不同结构体型消力井的水头损失系数和消能率,从消能率的角度探讨了多喷孔出水口的结构参数、溢流板高度与水头损失系数之间的关系,结合井底压强分布情况寻找较优的结构体型。结果表明:采用多喷孔出水口并增设溢流板的改进Ⅱ型消力井消能率比传统型的要高30%且井底压强分布均匀,在结构上具有明显优势。改进Ⅱ型消力井在小流量情况下过堰水流为自由出流,此时消力井水头损失系数会随流量的增加而降低,当流量增加至淹没出流后消力井水头损失系数随流量变化不明显。相对开孔面积为100%时,消力井主井水头损失系数随喷孔孔径的增加会有小幅度的减小;在距径比不大于2.5时水头损失系数随距径比的增大而减小,距径比大于2.5之后对水头损失系数影响不大;喷孔错列布置的水头损失系数明显比并列布置的大;溢流板高度对消力井水头损失系数的影响不明显,在淹没出流时堰板高度小的消力井水头损失系数略微有所降低。此研究可为深筒式消力井的结构设计提供参考,亦可为解决长距离管道输水过程中的消能问题提供科学依据。

深筒式消力井水力特性试验研究

结合一个深筒式消力井工程的水力学模型试验 ,说明在高水头、小流量条件下 ,当水流从管道水流转换为明渠水流时 ,深筒式消力井是一种合理、可行的消能措施。深筒式消力井能承受输水管道很高的水头 ,与消力井进水管上安装有控制阀门密切相关。结合理论分析说明 ,输水管道的压力水头大部分耗散或损失在阀门处 ,阀门是消力井工程的关键部位 ,其开度应随压力水头的变化而变化 ;试验表明消力井出水管出口处的流速呈外弯大、内弯小的流速分布。

深筒式消力井消能效率研究

深筒式消力井属于管道出口消能方式的一种,适用于高水头、小流量的工况,其消能效率直接关系着输水管道工程的安全以及消能工程造价。为了研究深筒式消力井的消能效率,结合新疆克拉玛依"林纸一体化"工程中消力井原型,对方形深筒式消力井的消能效率进行了较系统的水力学模型试验研究,验证了深筒式消力井的消能效果。试验发现,深筒式消力井的消能率随流量的增大而增大,但当流量增大到一定程度时,消能率不再发生变化,而是趋近于某一恒定值。

圆形深筒式消力井的试验研究

对水头高、流量小的管道水流消能,圆形深筒式消力井是较理想的消能建筑物。通过物理模型试验,对圆形深筒式消力井进行了试验研究,首先设计制作圆形深筒式消力井水工模型,通过试验及数据分析建立了圆形深筒式消力井各变量间的函数关系式,得出圆形深筒式消力井水力设计的基本方法,即已知设计流量和进水管直径,由曲线可得到圆形深筒式消力井的最优尺寸,并运用工程实例进行验证。

改进型深筒式消力井过流能力的水力计算

为研究改进型深筒式消力井的过流能力,通过理论分析得到了影响改进型深筒式消力井流量系数的主要因素:多喷孔出水口的孔数、相对孔径比、距径比以及溢流堰相对高度。运用模型试验的方法探讨了各因素与流量之间的定量关系,通过测量试验相关数据,建立了改进型深筒式消力井流量系数和流量的计算公式,将不同相对开孔面积和不同相对溢流堰高度的流量系数实测值与计算值进行对比,结果表明二者吻合情况较好。因此,建立的改进型深筒式消力井的流量系数计算公式可以用来计算消力井工程的过流能力,能为改进型深筒式消力井开孔面积及溢流堰高度的设计提供依据。

圆形深筒式消力井的数值算法及边界条件的确立

本文首次运用数值模拟的方法对圆形深筒式消力井内的水流流场进行了研究,建立了的二维紊流代数应力模型,确立了相应的边界条件,说明消力井的消能过程实际上是时均能转化成紊动能,继而由于流体粘性而消耗为热能的过程。

深筒式消力井的二维紊流数值模拟初探

分析了深筒式消力井内的水流因受固体边界的约束,水流有各向异性的特点,论述了运用数值模拟的方法研究该问题的重要意义,并建立了二维紊流代数应力模型。

管口至底板距离对深筒式消能井消能率影响的数值模拟

基于FLOW-3D计算流体力学CFD软件,采用RNG?-?紊流模型和VOF方法,选取四个不同的管口至井底距离为计算工况,对深筒式消能井在各工况条件下的流态、流速、压力等进行了三维数值模拟计算;依据模拟计算结果,对比分析各工况下水流流态情况、水流对底板的冲刷情况及消能效率,最后提出深筒式消能井管口至井底的推荐距离,为类似工程项目提供参考。

蒋家沟水利工程深筒式消力井设计

介绍了深筒式消力井具有结构简单、工程占地小、投资少、消能效果好等特点,指出适用于中小型水利工程管道出口高水头、小流量的消能设计。

深筒式消力井在克拉玛依林纸一体化项目中的应用

通过克拉玛依 5kha林纸一体化项目中深筒式消力井的设计与模型试验 ,说明了高水头压力管出口采用闸阀与深筒式消力井的消能工程是一种理想的消能方式。

深筒式消力井在煤窑沟水库中的运用

在煤窑沟水库建设过程中,灌溉洞消能采用了深筒式消力井,深筒式消力井具有消能效率高,占地少,投资少等特点。文中主要对深筒式消力井的设计进行了介绍,运行近2年,消能效果较好。

圆形围筒式支护结构在武汉深基坑工程中的应用

介绍了武汉市某深基坑工程采用圆形围筒式支护的设计、施工及监测的全过程。着重对设计作了阐述 ,对监测结果进行了分析 ,并指出了该类型支护结构的设计、施工及监测必须注意的事宜。

石桥水电站供水管路消能井设计与施工探析

辽宁凤城石桥水电站工程针对供水管路水头高、水压大,及下游衔接渠道冲蚀严重等问题,在管道中部设置水力消能井来降低水压。本文对该水电站供水管路消能井的设计与施工作了分析,为类似工程提供了一定的参考经验。

松塔水电站供水管路消能井设计

依据松塔水电站榆次段供水管路出水口水头高、流量小,布置地点范围有限,下游衔接渠道抗冲能力差的实际情况,结合类似工程经验,选用结构简单、占地面积小、消能效果好、投资省的钢筋混凝土深筒式消能井作为输水管排水口消能设施;经过实际运行检验,其结构稳定、抗冲磨能力强、井身未见明显振动,消能效果满足要求。图2幅。

消能井在长距离管道引水电站的应用研究

重点研究了长距离管道引水电站调节保护在管道末端消能的措施;通过调节保护计算、模型试验验证,研究分析了引水管道末端阀前、阀后在泄放水击水头时管道内的水力特性,以及消能井的井内流态和时均压强等关键参数。其调节保护计算与水工模型试验相互验证,为消能井设计和合理性提供依据。

鄂北地区水资源配置工程孟楼-七方倒虹吸黑清河放空系统结构设计与研究

大口径、长距离输水管道在调水工程中的应用越来越广泛,放空系统的布置显得尤为重要。为确保鄂北地区水资源配置工程孟楼-七方倒虹吸的安全运行并满足检修需求,在倒虹吸沿线低洼处设置了放空设施。在黑清河放空系统的设计中,针对放空系统总体布局提出了设计思路,通过概化物理模型试验研究优化了消能井结构设计,参考设计规范及相关工程经验优化了放空阀室结构设计。研究成果可为类似工程提供技术经验和科学依据。

小型水电站溢流跌井关键技术设计与应用

在山区河流梯级水电站开发中,溢流跌井应用较为普遍。通过党河芦草湾三级水电站溢流跌井的研究、设计及建设实践,对跌井进口水面漩涡的克服、深筒式消力井水力特性等关键技术进行了研究。