侧式进 出水口顶板扩张角对拦污栅断面流速分布影响规律研究

抽水蓄能电站侧式进出水口双向过流,其顶板扩张角的大小将直接影响拦污栅断面流速分布是否均匀,甚至出现反向流速。抽水蓄能电站设计规范将3°~5°作为侧式进出水口顶板扩张角的推荐范围,其依据是矩形渐扩管阻力系数最小的扩张角度,但侧式进出水口体型较之复杂很多,因此有必要进一步探讨。本文以某侧式进出水口体型为研究对象,采用数值模拟方法,研究了11种角度的顶板扩张角对出流工况和进流工况拦污栅断面流速分布的影响。结果表明:在出流工况下,随着顶板扩张角的增大,中孔拦污栅断面的主流位置由居中部逐渐向底部降低,断面流速分布由上下基本对称趋于底部大上部小的上下不对称,当顶板扩张角较大时中孔拦污栅断面上部出现反向流速;随着顶板扩张角的增大,边孔拦污栅断面流速分布由基本均匀逐渐变为底部大上部小的不均匀分布;随着顶板扩张角的增大,中、边孔孔口流速不均匀系数均逐渐增大,但中孔拦污栅断面流速分布受顶板扩张角影响更大。在进流工况下,随着顶板扩张角的增大,中、边孔拦污栅断面流速分布及孔口流速不均匀系数均无明显影响。研究成果可为优化侧式进出水口设计提供指导。

不同喷水推进器进水流道综合性能分析

为掌握喷水推进器进水流道综合特性,以同一喷水推进泵所对应的3型进水流道为对象,分别分析不同进水流道在结构、水力性能和声传播特性上的差异,并针对不同进水流道截面变化对声传播特性的影响进行分析。从流道的圆弧段出口到倾斜段的进口,2型流道截面面积均呈现先减小后增大趋势,1型流道的截面面积基本不变。从水力性能角度讲,3型流道性能没有显著差别;从声传播特性上讲,变截面流道在整个分析频段内要优于等截面流道。最后文中仅以流道圆弧段和倾斜段为分析对象,分析不同参数变化对声传播特性的影响,计算结果表明流道倾角对声传播特性影响较大。

适应高水位变幅的鱼道进口流速调节数值模拟

鱼道进口布置受多种因素影响,当下游河道水位变幅较大且鱼道进口数量布置受限时,鱼道进口难以承受较大水位变幅,诱鱼水流条件差。为此,提出了设置流速调节浮箱对鱼道进口结构进行优化设计,并采用三维数值模拟对鱼道进口流速调节浮箱布置进行了优化研究。研究结果表明:鱼道进口段浮箱尺寸确定与下游水位变化密切相关,鱼道进口布置适当高度的浮箱,可以明显改善进口区域的流速条件;浮箱长度和鱼道进口段长度对鱼道进口段水流条件的影响不大,当浮箱长度取值为2~4倍进口宽度、鱼道进口段长度取值为5~8倍进口宽度时,鱼道进口段均可获得利于鱼类上溯的水流条件;浮箱尺寸一定,当浮箱布置位置距离鱼道池室段为1.0~2.5倍进口宽度时,流态较优。

雷达隐身措施对Caret进气道性能影响的数值计算

针对S弯Caret进气道气动与电磁散射特性研究,采用多层快速多极子(MLFMM)数值计算方法,对比分析了转子叶片转动相位角变化对进气道雷达散射截面(RCS)的影响。采用剪切应力输运(SST) k-ω湍流模型求解N-S方程,计算黏性流场并分析进气道气动性能,对比分析了扩压段的构型和吸波导流板的安装方式对进气道气动与雷达隐身性能的影响。结果表明:转子叶片相位角的变化会导致进气道RCS在同一雷达波入射角度下出现变动,但不会改变RCS随雷达波入射角度的变化规律;采用双S弯扩压段可以有效降低进气道出口畸变和提升Caret进气道的雷达隐身性能,使其在2种工况下平均RCS均小于-2 dB,由叶片旋转导致的RCS最大差值均小于-3.5 dB,但也会导致进气道临界压力的降低;安装合适的吸波导流板可以有效提升进气道的雷达隐身性能,但会造成进气道出口畸变的增加。

纱帽山隧道进口浅埋段施工技术探析

通过纱帽山隧道进口浅埋段超前地质预报、浅埋段地层加固技术、浅埋段掘进技术、监控量测等一系列施工技术,成功的通过了浅埋段。

进水口混凝土施工技术

水电站进水口工程是实现电站蓄水发电的关键项目,TB水电站进水口场地狭窄、坝体结构复杂、工序繁多、技术要求高、质量要求严是该项目的施工特点,同时TB水电站引水隧洞没有单独的施工支洞作为施工通道,必须要利用进水口作为施工通道给进水口坝段的施工也带来了极大的不便,通过对这些问题进行认真细致的研究,同时在借鉴其他工程成功经验的基础上,成功解决了TB水电站进水口坝段施工技术难题。

滇中引水工程玉石厂倒虹吸重难点区域施工方法研究

文章以滇中引水工程大理Ⅰ段施工区域的玉石厂倒虹吸施工方案为例,对玉石厂倒虹吸的工程地质情况和施工重难点进行分析,重点阐述玉石厂倒虹吸重难点区域的施工方法,旨在为倒虹吸重难点施工工艺提供参考,保障倒虹吸后续施工质量。

调整段长度对侧式进/出水口水力特性的影响研究

调整段在抽水蓄能电站侧式进/出水口中起过渡水流作用,合理的调整段长度既可以减小工程投资,又可以改善进/出水口的水力特性。该文以某抽水蓄能电站侧式进/出水口为例,双向过流工况下,采用数值模拟方法,探究调整段长度对进/出水口水力特性的影响。研究表明:调整段仅对出流工况下进/出水口拦污栅断面流速分布有影响,一定长度的调整段可以改善拦污栅断面流速的均匀性;当调整段长度大于0.2倍扩散段长度时,拦污栅断面流速不均匀系数满足要求。

三种不同的进气道与弹体组合体雷达散射截面特性

对三种不同进气道与弹体组合所得的三个模型进行了雷达散射截面 (RCS)实验研究。三种组合分别为 :埋入式进气道与多边形截面弹体的组合、埋入式进气道与常规圆截面弹体的组合、S弯进气道与常规圆截面弹体的组合。雷达散射截面特性实验和对比研究表明 :圆截面弹身时 ,采用埋入式进气道比采用 S弯进气道具有更好的隐身效果 ;采用埋入式进气道时 ,多边形截面导弹比圆截面弹身隐身性能更好。可以推断 。

S弯进气道隐身设计中弯度参数研究

进气道是飞行器头向重点姿态角域内的强散射源.雷达散射截面减缩方法之一是将进气道设计成S弯形,以增加电磁波在进气道内反射次数,减少后向回波.在微波暗室内对系列S弯进气道进行了测试,研究上下弯折和水平弯折的进气道相对弯度对S弯形进气道散射的影响.实验结果表明,垂直极化下头向雷达散射截面均值随弯度呈"W"形变化,有两个极小值;水平极化下两种弯折方式头向雷达散射截面均值变化趋势差异较大,上下弯折时呈"W"形变化,水平弯折时单调降低.总体而言,适当的相对弯度可以较好地降低进气道的后向雷达散射截面.

管壳式换热器壳程特性数值模拟

通过合理简化,建立管壳式换热器的实体模型,用大型CFD(computational fluid dynamics)软件FLUENT对于管壳式换热器壳程的流体流动与传热性能进行数值模拟研究.利用判断周期性充分发展段的3个主要特征,分别从压力差、无因次温度、速度3个方面,分析具有不同流体速度、不同流体介质、不同折流板间距时几种折流板管壳式换热器模型的进出口段对于壳程流体流动与传热性能的影响.结果表明,管壳式换热器结构一定的情况下,进出口段对壳程流体流动和传热周期性充分发展段的影响长度不随壳程流体性质、流动速度的变化而变化;随着折流板间距与筒体内径的比值增大而增大.

摇摆状态下入口段和上升段对两相流动不稳定性的影响

本文对摇摆状态下并联多通道系统的两相流动不稳定性进行了初步研究。重点讨论了在摇摆状态下的并联通道入口段和上升段对管间脉动不稳定性的影响。以均匀流模型为基础,采用控制容积积分法建立了并联多通道的分析模型并建立系统方程组,同时考虑了摇摆状态的影响。用吉尔方法对系统方程组进行求解,得到了并联多通道系统在摇摆状态下的不稳定边界。发现在一定的摇摆状态下两相流动不稳定区域会同时出现在低含汽和高含汽两个区域,在高含汽率区域某些工况下会出现倍周期现象。

一种直升机进气道方案的电磁散射特性

本文对一种与发动机舱融合设计的直升机进气道在不同的极化方式、不同终端、不同攻角和方位角下的电磁散射特性进行了实验研究,分析了各种状态下雷达散射特性。研究表明,该类进气道RCS在垂直极化方式时比水平极化方式小;采用短路终端时的RCS明显要比采用叶片终端时高;近侧飞时(90°～105°)比前飞和近倒飞状况下的雷达散射截面大;在攻角分别为-10°,-5°,0°,5°,10°的实验中,当攻角为10°时的RCS值较小,而当攻角为-5°时的RCS值较大。

帘式折流片换热器壳程流体流动和传热周期性充分发展区域长度界定研究

为了能清晰地了解帘式折流片换热器的壳程特性,采用数值模拟的方法对帘式折流片换热器三维实体模型壳程流体流动和传热性能进行研究。分别从压力梯度、无因次温度、速度三个主要特征,分析具有不同壳程流体流量,不同折流栅装配方式下帘式折流片换热器壳程流体流动与传热周期性充分发展区域的长度范围。在所研究范围内得出当折流栅同向装配时,流体在翻过第三块折流栅后到倒数第一块折流栅之间,流体的流动和传热为周期性充分发展状态;折流栅对称装配时,流体在翻过第二块折流栅后到倒数第一块折流栅之间为周期性充分发展段。帘式折流片换热器几何结构一定的情况下,周期性充分发展区域的长度与壳程流体流量的变化无关。

无隔道进气道RCS特性实验研究

选定无隔道进气道口面参数,在不同的极化方式下对无隔道进气道及皮托式进气道进行了电磁散射特性实验研究.比较了2种进气道的雷达散射截面（RCS）,得到了各个口面参数对无隔道进气道RCS的影响规律.研究结果表明：无隔道进气道是1种低RCS进气道;鼓包相对来流附面层的高度略低于1.2时最好,唇罩锯齿角在120°～135°最佳,唇罩内切角在60°时较好,鼓包相对唇口的位置在0.7～0.8时较好.终端开口与转动风扇的比较表明,无隔道进气道的后向散射主要来源于外罩唇口的电磁波散射.

矩形截面高超声速进气道气动设计及实验验证

首先对矩形截面高超声速进气道设计方法进行了研究,给出了设计流程,并据此设计了矩形截面高超声速进气道。接着对其进行了三维数值仿真研究,给出了进气道性能参数随来流马赫数、飞行迎角及飞行高度的变化规律。最后设计了实验模型,并进行了高焓风洞实验验证。数值模拟及高焓风洞实验验证均表明:本文采用的设计方法可达到预期的设计效果,设计的进气道达到了相应的设计要求;本文采用的数值仿真方法可以较为准确地模拟高超声速进气道内的流动,数值模拟结果可信。

基于迭代物理光学和等效边缘电流方法的S形进气道雷达散射截面研究

为了研究进口形状对S形进气道唇口边缘绕射场与其腔体内部散射场电磁特性的影响,在S形进气道偏心距、面积变化规律、中心线变化规律不变的条件下,采用迭代物理光学法(IPO)与等效边缘电流法(EEC)方法,对圆形、椭圆形、矩形、菱形、W形等5种不同进口形状的S形进气道进行了雷达散射截面(RCS)的数值分析。结果表明,进口形状对进气道的RCS特性影响较大;在较大的探测角范围内,W形进口S形进气道的RCS值明显低于其它进口形状的S进气道;菱形进口进气道的RCS在唇口未做修型S形进气道中最低。W形唇口修型可有效降低唇口边缘绕射场的RCS;而在负探测角时,斜切唇口修型可大大降低S形进气道总散射场的RCS。

管壳式换热器模块综合模拟方法研究

通过对折流板管壳式换热器壳程流体流动和传热特性分析,提出了1种模块综合模拟方法.该方法将折流板管壳式换热器壳程分为进口段、周期段和出口段,并分别进行模拟计算,而后将各部分模拟结果进行综合得到整个壳程的温差和压力降.并通过管壳式换热器传热性能实验和数值模拟结果进行对比,两者吻合较好,证明了该数值模拟方法的正确性.模块综合法可以减少计算模型的网格数量,提高计算速度,而且具有较高的精确性,可以用于较大型管壳式换热器的模拟计算,弥补了传统模拟方法的不足.

出口段长度及弯肘段半径对肘形进水流道水力特性的影响

为了解出口段长度和弯肘段内、外半径对肘形进水流道水力特性的影响,基于雷诺时均方程和标准κ-ε湍流模型,采用通用CFD软件Fluent,应用SIMPLEC算法对肘形进水流道的三维内部流动进行了数值模拟,并引入优化进水流道目标函数作为评价标准,探讨了在保持肘形进水流道主要控制参数(流道长度L、宽度B、叶轮名义高度H/D等)不变的情况下,不同出口段长度和弯肘段内、外半径对肘形进水流道水力特性的影响。结果表明,在一定范围内随着肘形进水流道出口段长度的增加和弯肘段内、外半径的减小,出口断面轴向流速分布均匀度减小;流道对水流流动方向的调整作用增强,出口水流偏流角减小;流道水流流态变化加剧,水头损失增大。在开挖深度不变的情况下,可通过调整出口段长度和弯肘段内、外半径改善肘形进水流道水力特性。

双河水库溢洪道水力特性试验研究

受地形限制,双河水库溢洪道进口段形式较为复杂,致使控制段横向水深分布极为不均、泄槽段出现明显菱形冲击波及横向水面差。为改善溢洪道的水流流态,对进口导墙布置及控制段闸墩体型进行局部修改。修改后,控制段及泄槽水流流态得到了明显改善。试验成果对类似的工程设计具有参考借鉴意义。