曲线型实用堰弧形门闸孔出流流量系数分析

针对曲线型实用堰上弧形门闸孔出流流量系数经验方法确定的数值偏小问题,基于凯巴萨水电站溢流坝模型试验,采用最小二乘拟合法对实用堰上弧形门闸孔出流的流量系数进行分析,分段建立流量系数μ与闸门相对开启高度e/H的关系式表明,拟合获取的流量系数与实测值相对误差绝对值最大4.14%,平均值1.48%,预测精度较高。

止水点位于堰顶下游的弧形闸门流量系数试验研究

当弧形闸门止水点位于曲线实用堰堰顶下游时,闸孔出流的流量系数没有可参考的理论或经验公式进行计算。为此选用理论分析和物理实验方法,建立曲线实用堰和闸门的正态模型,测量不同开度条件下水位流量关系,并分析闸孔出流流量系数与相对开度之间的关系。此成果既可用于评估闸孔出流的泄流能力,也可为水库闸门调度方案的制定提供依据。

实用堰法在郝家店水文站流量自动推求中的应用研究

本文以郝家店水文站为实例,采用实用堰流公式计算实用堰流量系数,建立水位~堰流量系数曲线,并通过水位遥测数据来实现流量自动推求。结果表明,通过实用堰流公式推求的郝家店水文站流量的系统误差为-0.30%,可满足误差允许要求。该研究成果对于水文站流量自动推求方式具有参考价值。

低实用堰水力特性及其对工程的影响

通过物理模型试验和数学模型相结合的手段,对比分析了某低水头水利枢纽在运行中WES堰和改进后折线型实用堰的行洪能力和过沙能力。结果表明:2种堰型均能满足规范中平原地区的行洪能力要求,而WES堰的行洪能力略优于改进后折线型实用堰,但改进后折线型实用堰的堰面紊动强度较大、范围较广,能有效增强水流挟沙能力,易使泥沙起动,一定程度上能避免堰面泥沙淤积问题,从而保证检修闸门正常工作,保障枢纽安全运行。综合对比分析,推荐采用改进后折线型实用堰。

折线型实用堰过流能力研究

折线型实用堰作为低堰应用于中小型水利工程。通过整理前人研究成果 ,以及对实测试验资料进行分析 ,提出了折线型实用堰的界限范围 :0 .6 7<δ/H≤ 1.5～ 2 .0 ,且 0 .5≤P/H ,给出了自由泄流时流量系数的计算公式。

折线型实用堰流量系数实验研究

在折线型实用堰工程设计中,折线型实用堰的流量系数是重要的参数。本研究进行了堰下游坡为1:0.8、1:1、1:1.5、1:2四个矩形断面折线型实用堰水力实验,根据实验结果对折线型实用堰的流量系数进行了统计分析,给出了不同堰型的流量系数计算公式,为折线型实用堰工程设计提供参考。

基于Matlab曲线型实用堰流量系数的拟合获取

针对传统上获取曲线型实用堰流量系数μ的方法精度不高的问题,基于最小二乘法原理,利用Matlab对实用堰流量系数μ的计算数表进行多项式拟合,获得了μ的多阶拟合曲线。结果表明,所得结果拟合精度较高,其中三阶多项式拟合效果较好,为水力学计算参数的获取提供了一种新途径。

折线型实用堰过流能力研究

折线型实用堰作为低堰,在中小型水利工程和农业水利工程中应用广泛,但对其泄流能力的研究尚不够充分。通过整理前人研究成果,以及对实测试验资料进行分析,提出了折线型实用堰的界限范围和自由泄流时流量系数的计算公式。

低水头折线型实用堰泥沙淤积影响研究

采用物理模型试验和数学模型计算相结合的方法,研究了上游堰高对折线型实用堰堰面泥沙淤积的影响。结果表明:上游堰高为3 m时,由于上游堰高值较大,且堰顶高程未高于上游河床高程,堰面检修门槽处的底流速和紊动能较大,泥沙不易淤积停留,对检修闸门正常启闭的影响较小。试验结果对类似工程设计具有一定的参考价值。

上游边坡系数对折线型实用堰流量系数的影响

为系统地分析无侧收缩折线型实用堰(简称折线堰)上游边坡系数对自由堰流流量系数的影响规律,采用VOF(volume of fluid method)方法和RNG k-ε紊流模型对下游边坡直立、上游边坡系数依次为0、0.3、0.5、0.8、1.0、1.5和2.0的7个折线堰模型进行数值模拟。数值模拟结果表明,随着堰顶总水头的增加,水面线曲率减小,流量系数增大,同时上游边坡系数对流量系数的影响逐渐减小。采用多元非线性回归方法建立了含有上游边坡系数的折线堰流量系数计算公式,该公式在堰顶总水头一定时,流量系数随着上游边坡系数先增大后减小。

基于SPH方法实用堰水流的数值模拟

以数值模拟实用堰水流为目标,采用光滑质点水动力学方法,根据流量与上游水深关系,得到SPH方法推板模型入流边界。针对SPH方法明渠流动中的入流边界问题,利用添加推板模型的SPH方法对二维实用堰溢流水力特性进行数值模拟,获得实用堰水流水力特性,并进行物理模型试验,验证添加推板模型SPH方法的有效性。通过对流场、断面平均流速对比分析,结果表明:推板模型结果与试验结果吻合较好,推板模型可以准确的描绘水流运动状态;通过流量对比分析,在溢流过程中,推板模型与试验结果平均值相差-1.43%,推板模型可以保持实用堰上游水位恒定,提高计算精度。研究成果初步验证了推板模型的可靠性,为SPH方法入流问题提供了新的解决方法,具有一定的参考价值。

气幕挡墙中间包仿真优化及其冶金效果

根据水钢炼钢厂150 mm×150 mm六流连铸32 t中间包的结构操作工艺参数,采用数模仿真法研究了气幕挡墙技术对中间包内钢液流动特性及夹杂物去除的影响,并对HPB235和65钢进行了工业试验。结果表明,气幕挡墙可以有效改善钢液的流动状态,均衡各出口停留时间,有效延长钢液的平均停留时间,降低死区体积,提高夹杂物去除率。该技术适应多流中间包纯净钢冶炼的需求。

低水头拦河水闸折线型实用堰流计算分析

低水头拦河水闸闸室堰型一般可分为宽顶堰和实用堰2种,而其实用堰主要为折线型的低堰。目前,拦河水闸闸室宽顶堰堰流的水力计算方法较完善,折线型实用堰堰流水力计算方法尚不够成熟和完善。在综合分析拦河水闸折线型实用堰的低堰、工程布置、工程运行实际状况等特点和因素的基础上,取得主要成果为:满足该文工程所述特点(低堰、设置上游铺盖和闸墩等)的水闸折线型实用堰的堰流呈现为宽顶堰堰流,其淹没界限判别和淹没系数计算可采用宽顶堰流相同的方法。研究成果得到了相关工程水力模型试验成果的验证,可供类似工程设计和运行参考。

曲线型实用堰上弧形闸门的流量系数

通过曲线拟合的方法 ,重新得到了曲线型实用堰上弧形闸门的流量系数的计算公式 ,与现有公式比较 ,其计算简单 ,而且精度高 。

中美洪水标准及实用堰泄流计算对比初探

近年来随着国际业务的发展和国际项目的逐步增多,水电设计走出国门成为必然。通过学习中美标准关于洪水标准和实用堰泄流能力计算的方法,结合国际工程设计过程中的相关经验、教训和总结,分析比较了中美关于洪水标准和实用堰泄流计算在计算公式、计算过程以及计算结果等方面的不同之处。在此基础上,结合具体案例进行分析,可供工程设计进一步研究参考。

堰顶掺气孔复氧能力的实验研究

借助水力学实验水槽,在流量、堰上水头、下游水深等水力条件保持不变的情况下,实测了同一温度、不同掺气孔开闭组合工况时的曲线堰上、下游断面溶解氧浓度值,并得到了表征复氧能力大小的相对复氧率,旨在探索曲线型实用堰堰顶掺气孔布设位置及其开、闭方式对复氧能力的影响,为进一步探索利用过水建筑物掺气复氧特性改善水环境的技术措施奠定了基础.

Ⅱ型折线型实用堰流量系数计算方法

Ⅱ型折线型实用堰广泛应用于中小型水利工程中,但不同水头和堰高比值下、不同堰体形式下的流量系数尚未有全面准确的确定方案。针对工程中常用的上、下游坡度为0.5~3.0的堰体,通过室内水工模型试验,对相对堰高 H/P1值在 0.2~0.5、相对堰顶厚度δ/H值在 1.0~2.5情况下的Ⅱ型折线型实用堰的流量系数进行了测定;并利用相关性分析、线性回归方法,整理推导出一套简单实用的Ⅱ型折线型实用堰流量系数计算方法。该方法可为工程设计提供参考。

WES型复合堰型划分及泄流能力研究

WES型复合堰是由WES堰的堰顶增加一平段衍变而成。通过改变堰顶厚度以及上游堰高形成一系列不同体型的WES型复合堰,由过堰水流流态和流量系数的变化规律,探讨了将WES型复合堰划分为WES型复合实用堰与WES型复合宽顶堰,及将WES型复合实用堰划分为高堰与低堰的划分标准,并在高、低堰的划分标准中考虑了堰顶厚度的影响。此外,按堰型分类给出了设计水位下流量系数的拟合公式,为进一步研究奠定了基础。

某核电厂虹吸井设计研究

介绍了虹吸井在循环水系统中的功能,论证了循环水系统设置虹吸井的必要性,就虹吸井内设置的溢流堰常见堰型进行了分析,并针对工程实际采用的WES标准剖面实用堰,进行了水力计算分析。

贵州省格八水库拱坝溢流堰改造设计研究

贵州省格八水库为浆砌石单曲拱坝,坝顶溢洪道目前存在着泄洪能力不足、表孔溢流水舌不稳定、泄洪时坝体振动明显等问题,除险加固时进行了坝顶溢流堰改造,拆除重建溢流堰体,并在下游面加厚大坝,抬高校核洪水位,增加泄洪能力。针对拱坝宜采用最“瘦”溢流堰的特点,通过试验对WES型、长研I型、克-奥型等3种曲线型实用堰的特点进行了研究和比较,最终选择了体型最瘦、便于施工放样的WES堰型。溢流堰改造后堰面水舌负压可满足规范要求,消除了水舌脱离坝面的问题,泄洪时再未发现坝体振动。同时,为解决坝下游发电厂房的雾化影响和防洪标准问题,通过水工模型试验选择了负挑角的挑流鼻坎和河床护坦+消力墩的消能工设计,较好地解决了雾化影响、水舌冲刷和发电厂房防洪问题。相关经验可供类似工程改造设计参考。