船闸短廊道输水系统进口漩涡成因及消除措施研究

以兴隆船闸为例,通过物理模型试验研究,对短廊道输水系统进口漩涡成因进行了探讨,分析了输水阀门运行条件、进口淹没水深、进口形式及固体边界条件对漩涡形态的影响。通过模型试验比较,最终提出了适当增加进口淹没深度同时在进口顶部设置开孔式消涡板等措施,可消除吸气漩涡,为优化设计和运行管理提供了依据,并可为其它类似工程设计提供参考。

消除船闸输水廊道进口漩涡措施的研究

针对船闸输水廊道进口产生漩涡这一共性问题,进行消涡措施的试验研究,寻求最佳的布置型式。同时对有关工程中成功的消涡设施进行总结。

基于调度调控的泄水建筑物进口漩涡水力特性

水利工程泄水建筑物进口经常存在吸气漩涡现象,影响工程泄水安全。现有关于进水口漩涡的研究侧重于理论研究和模拟方法,以调度调控为切入点研究漩涡在调度扰动下水力响应特性的较少。通过原型观测、数值模拟、物理模型试验等方式开展对比试验研究,揭示研究区域漩涡产生的机理和关键影响因子,阐明调控运行下泄水建筑物水力响应特性,建立了水流流态与泄洪调度方式的对应关系。研究表明影响漩涡形成和强度大小的主要影响因素包括水流速度环量、流场边界条件、闸口相对淹没水深等,其形成由河道河势走向、泄洪建筑物布置和体型、泄洪调度方式等共同作用决定。通过调度调控可有效降低有害漩涡强度,降低泄水建筑物运行风险。

离心泵回流漩涡空化的非定常特性研究

为研究离心泵回流漩涡空化的非定常特性,采用ANSYS CFX 14.5,基于标准k-ε湍流模型和RayleighPlesset方程的均相流空化模型,在小流量工况点0.4Q_d下,针对IS65-50-160离心泵进行非定常数值模拟,获得了回流漩涡空化的发展过程及叶轮叶片前缘处的压力脉动特性,并与其试验结果进行了对比。同时,针对叶轮和叶片前缘处的压力脉动监测点进行了相位交叉性分析。结果表明:在0.4Q_d工况下,当空化系数σ=0.056时,回流漩涡的发展会随着叶片旋转而发生变化,且整个过程中存在3个旋转分量;叶轮进口面未出现旋转分量,而叶片前缘附近出现了3个旋转分量,其传播频率比分别为0.35、0.66与1.95。