建筑屋面方形溢流口溢流量计算公式分析及探究

建筑屋面溢流口的设计计算关系到屋面结构安全,对现有国家规范中墙体方形溢流口溢流量计算公式进行了分析对比,通过对水力学不同堰流形式、宽顶堰基本计算公式、流量系数及侧收缩系数等方面的分析推导,得出按现有规范公式计算出的溢流口几何尺寸偏小。结合屋面不同雨水斗对斗前水深的要求及建筑屋面的不同排水形式,提出了墙体方形溢流口属于宽顶堰,明确了溢流口的溢流水位高度和上游坎高度的取值范围,进而采用数学工具推出了屋面方形溢流口溢流量新的计算公式,并从水力学和数学角度对新公式进行了合理性分析,可供设计同行参考。

小孔径溢流堰板式汽提塔运行总结

介绍了小孔径溢流堰板式汽提塔操作中出现的问题及解决方法,通过优化操作延长了汽提的运行周期,提升了产品质量。

钢筋混凝土直立式溢流堰裂缝成因及裂缝处理施工技术研究

钢筋混凝土直立式溢流堰常产生裂缝结构,影响建筑整体安全性和稳定性,文章对其裂缝成因及处理施工技术展开了研究,得出钢筋混凝土直立式溢流堰裂缝的成因包括混凝土配合比设计不当、施工工艺不合理、运行条件恶劣等。在此基础上,结合直立式溢流堰冻涨裂缝处理、增加外包混凝土厚度、加固混凝土排水与溢流堰表面电热保湿,提出一种新的裂缝处理施工技术。结果表明,新的施工技术的应用可以有效减少溢流堰上的裂缝数量,将裂缝长度、宽度和深度控制在规定要求范围内,保障结构的整体稳定性。

分酸不均对吸收塔的影响

分酸不均引起气流不匀,气速越低影响越大,填料层压降越小影响越大。流动参数实质为液气比,填料层压降随负荷因子及流动参数的增大而增加,图示了填料层压降随负荷因子变化的等流动参数线。76 mm瓷矩鞍湿填料因子约为干填料因子的2倍,湿填料因子系数与填料表面润湿率的3次方成反比,填料阻力系数随喷淋密度的增加而增大,二吸塔约0.9,一吸塔接近1。溢流型槽式分酸器的区域不均能贯穿填料层,当一吸塔峰谷液位差±10 mm时,波峰溢流堰比波谷高43%,喷淋密度高76%,波峰空塔气速低38%,波峰流动参数则是波谷的2.7倍,波峰负荷因子比波谷低51%。碟式分酸器的流量偏差小于4%,仅是分酸点不均,可大幅降低填料高度。

琴键堰增设护墙对泄流能力影响的模型试验研究

为探究在堰顶增设护墙以及护墙高度对琴键堰泄流能力的影响,通过模型试验对比分析了8种不同高度护墙琴键堰的泄流能力,并通过数值模拟对5种不同高度护墙琴键堰各溢流前缘的泄流量、水面形态以及流速分布等特征进行了分析。结果表明:相较于基础体型,增设护墙提高了进口和出口宫室的泄流效率和泄流量占比,提高了侧堰泄流量,减少了侧堰溢流碰撞,提高了水流下泄流速,从而提升了琴键堰的泄流能力;增设护墙高度为堰高的13%时,泄流能力提升最大,当相对水头H/P<0.20、0.20<H/P<0.40时泄流能力可分别提升8%~15%和10%~12%。

量水槽出口宽度对堰槽组合量水设施过流能力的影响

【目的】研究量水槽出口宽度对堰槽组合量水设施水力性能及对测流的影响,为扩大堰槽组合量水设施的适用性提供参考。【方法】对3种量水槽出口宽度(b=25,35和45 cm)在不同流量(5~71 L/s)下的35种工况进行水力性能试验,通过中垂面30个测点的水深及垂线平均流速变化,分析出口宽度对设施中垂面水面线和佛汝德数(Fr)沿程变化的影响,明确槽内流和堰槽流的流量阈值;根据流量(Q)与量水槽内测点水深的相关性,分析量水槽出口宽度对流量系数的影响,并建立不同量水槽出口宽度下的流量公式。【结果】3种量水槽出口宽度条件下,中垂面水深和Fr的沿程变化均表现出相似的规律,即中垂面水深在上游段表现稳定,进入量水槽后逐渐下降至出口后的薄水层区域;Fr值在上游段相对平稳,保持在0.1~0.2,进入量水槽后逐渐增大至最大值1.2~1.5,且增大速率沿程变大。上游段的水深和量水槽内的水深均随量水槽出口宽度的增加而减小,出口段、薄水层区域和下游壅水区域的水深受量水槽出口宽度影响不大。上游段至量水槽内部过渡扭面段的Fr值随量水槽出口宽度的增加而增大,量水槽内部梯形窄段的Fr值随着出口宽度的增加而减小。同一量水槽出口宽度下,槽内流的流量系数随流量的增加而增大,堰槽流的流量系数随流量的增加而减小。同一相对作用水头下,槽内流的流量系数随量水槽出口宽度的增加而减小,堰槽流的流量系数随出口宽度的增加而增大。基于建立的3种量水槽出口宽度下的流量公式,得到的流量计算值与实测值的相对误差均在2%以内,使堰槽组合量水设施的适用范围进一步扩大。【结论】量水槽出口宽度对上游和量水槽内的水深有明显影响,出口宽度的增加能够增大堰槽组合量水设施的流量阈值及过流能力,并使临界水深的断面位置向下游推移。

3D打印技术在硫酸工业中的应用研究

3D打印技术完全不同于传统工业制造技术,具有生产制造定制化、快速实现原型制作、资源高效利用、制造复杂结构、打印材料多样化等一系列特点,广泛应用于多个生产领域。以硫酸工业烟气净化工序的关键设备动力波洗涤器为例,对3D打印材料和打印技术的选择、3D建模等进行了研究,展示了3D打印技术在硫酸工业中的广阔应用前景。

直角折线堰不同堰体长度变化下的过流能力及拟合分析

为探究自由出流条件下,直角折线堰各部分堰体长度变化时的过流能力,通过FLOW-3D软件建立直角折线堰数学模型,采用RNG k-ε湍流模型与TruVOF自由液面追踪方法,对侧堰长度、位置改变的9组直角折线堰进行数值模拟计算,进而分析相同堰顶水头条件下的前堰、侧堰、后堰过流能力变化规律.结果表明:随着侧堰长度的增加,侧堰过流能力逐渐增大,但增幅减小;前堰、后堰过流能力均有所下降,但后堰降幅更大;侧堰过流能力随着侧堰位置的改变(前堰长度增加、后堰长度减小)呈现先增加后减小的变化趋势;而前堰、后堰过流能力则与其自身长度呈非线性正相关关系.在此基础上,拟合出堰顶相对水头变化下的溢流前缘不同堰体长度流量计算公式,并给出直角折线堰侧堰位于0.45倍河道宽度时过流能力最大、侧堰长度达1.30倍河道宽度时过流能力增幅趋于平缓的结论.

坎式阶梯溢流堰的冲刷特性研究

坎式阶梯溢流堰,即在传统阶梯溢流堰的台阶上增加尾坎结构,达到减小流速、减少冲刷的目的。为研究阶梯水平面上的尾坎位置与冲刷特性之间的关系,运用Flow-3D软件对坎式阶梯溢流堰的冲刷特性进行数值模拟,得到尾坎与台阶水平面末端出口之间的距离为0.5m和10m条件下,坎式阶梯溢流堰的水流流态、最大冲坑深度和位置、冲坑长度等。结果表明尾坎布置越靠近阶梯溢流堰的台阶末端,消能效果越好,冲刷深度更小。

基于美丽河湖建设下的堰坝材料表面粗糙度的影响研究

在浙江省美丽河湖建设行动的推动下,对沿河溢流堰坝的新建和改造十分必要。筑坝材料的选择上,表明粗糙度是影响泄流能力的主要因素之一。为探究溢流堰坝的表面粗糙度对泄流能力的影响,通过数值模拟的方法,研究折线型溢流堰的表面粗糙度大小及其分布和流量系数的关系。结果表明,相对于折线堰的上下游坡面,堰顶的粗糙度是影响整体泄流能力主要因素,在小流量条件下的尤为显著。研究结果对深化溢流堰的认识,促进筑坝材料的研究创新和溢流堰改造工程的进步具有重要的学术意义和实用价值。

苯加氢萃取塔浮阀塔盘及塔内件的改造

通过对萃取塔圆形浮阀塔盘及塔盘内件进行技术改造,采用新型多孔梯形浮阀塔盘及降低塔盘溢流堰高度,增加塔盘降液孔底隙高度,使萃取塔分离效率提高,萃取塔的操作弹性增加到50%,萃取塔的塔盘阻力降低50kPa,塔顶非芳烃产品硫含量降低了95%,溶剂塔纯苯产品质量优级效率从40%提高到98%,萃取塔的处理能力增加20%,萃取塔底及溶剂塔的操作温度降低30℃~34℃,萃取塔、溶剂塔的能耗降低30%,溶剂分解变质速度大幅降低,达到了提质、降耗、节能、增加效益的效果,使生产长周期稳定运行,取得了较好的经济效益、环保效益及安全效益。

直角折线堰堰体各组成部分过流能力分析

直角折线堰堰体各组成部分(前堰、侧堰、后堰)过堰水流形态各异。采用FLOW-3D软件,基于RNG k-ε湍流模型与Tru⁃VOF方法对直角折线堰进行数值模拟计算,得到前堰、侧堰、后堰溢流特性与过流能力情况:1)就水流流线而言,随堰顶水头增大,前堰始终与堰体保持正交,侧堰则由正交逐步趋向平行,后堰由正交到斜交再恢复到正交;2)堰顶水头增大到100~150 mm范围时,前堰、侧堰、后堰堰顶下游侧开始出现负压、继而消失;3)随堰顶水头增大,前堰溢流前缘长度基本没有变化、侧堰有效溢流前缘长度则下降明显,后堰溢流前缘长度变化不大,但堰顶有效水头低于前堰。在此基础上,给出了前堰和后堰长度相同时不同堰体在直角折线堰中的具体过流变化情况。

分隔式循环水池塘养殖系统设计与试验

为了解决池塘养殖设施化程度低、净化能力不足和排污效果差等问题,设计了分隔式循环水池塘养殖系统。该系统由20%水面的吃食性鱼类养殖区和80%水面的滤杂食性鱼类养殖区构成,配置过水堰、螺旋桨式和水车式推流装置、集污和吸污装置等养殖系统设施和装备。性能测试结果表明:螺旋桨式推流装置提水动力效率为340 m^3/(k W·h),流量为204 m^3/h,空载噪音为60 d B;水车式推流装置提水动力效率为360 m^3/(k W·h),流量为180 m^3/h,空载噪音为67 d B;过水堰过水的总流量约为331 m^3/h,利用水循环装备实现水体流动可实现水体日交换量7 900 m^3,达到养殖池塘水体的50%左右。利用推流装置搅动水体,可实现水体大范围的对流,交替暴晒水体,增加水体中的溶解氧,试验池塘中下层溶解氧水平比对照塘高出59.5%,试验池塘叶绿素a浓度比对照塘低,说明一定程度上限制了浮游植物过渡繁殖。该养殖系统可为池塘健康养殖系统模式构建提供参考。

乐昌峡水利枢纽工程溢流坝泄洪消能研究

乐昌峡水利枢纽工程坝址处河道狭窄,溢流坝的泄洪落差和单宽流量较大,且电站尾水出水口靠近溢流坝,因此,溢流坝泄洪安全是枢纽工程的关键技术问题。通过溢流坝泄洪消能模型试验研究,对溢流坝堰面曲线、两侧收缩边墙、闸墩、挑流鼻坎等布置和体型进行了优化,改善了其运行水力特性,妥善解决了溢流坝泄洪消能防冲的问题。

溢流堰下泄水流噪声频谱分析

以模型试验的形式,研究溢流堰下泄水流噪声问题。试验选定宽顶堰和WES堰进行研究,设定3个流量,测量并记录下泄水流噪声频谱值,对其进行分析。结果表明:相同堰型相同测点的噪声随流量增大而加大,相同堰型相同流量的噪声最大值出现在溢流堰与尾坎之间;WES堰的最大噪声值比宽顶堰的最大噪声值大1dB,而其最小值比宽顶堰的最小噪声值小8dB,说明噪声频谱值的大小与堰型、流量等因素有关。

大淹没度低堰泄流能力研究

结合某工程实例,对大淹没度低堰选型以及大淹没度对低偃泄流能力的影响进行了研究。研究成果表明:在大淹没度下运行的低堰,堰的厚度与堰上水头之比δ/H≤0.67,且下游堰坡为陡坡的折线型实用堰比相同堰高的WES堰泄流能力大;在大淹没水深下运行的低堰,降低堰顶高程,减小堰高可增大泄流能力,但随着淹没水深的增加,低堰堰高以及堰面形式的变化对泄流能力的影响减小。

用VOF方法数值模拟溢流堰流场

采用流体体积函数处理水气交界面,并与标准的k-ε二方程紊流模型耦合模拟了溢流堰上的流场.计 算的溢流堰上压力分布和流速,均与物理模型试验的测量结果较为吻合.

保水堰的交替水流数值模拟初探

为了对保水堰的交替水流进行数值模拟,依据保水堰恒定流情况下的工作特性,将保水堰的水流形态分成堰流和满流两种状态,分别建立保水堰不同流态下的非恒定流数学模型。分析两种不同水流形态的交替机理,建立两种水流的转换条件,联立两种不同形态的数学模型构成保水堰的堰流和满流交替的非恒定流数学模型。利用数值计算的方法对保水堰的水流交替情况进行了模拟,结果表明,通过将两种流态的方程进行组合,可以合理地模拟保水堰的水流交替过程。

溢流堰基质及生物膜对水体复氧及水质的影响

研究不同堰体基质的溢流堰对水体复氧及水质的影响,并分析堰体生物膜的着生状况,定期监测堰体上下的水质状况。结果表明:石灰岩基质与塑料基质相比,复氧效果以及IMn、TN、TP的去除上均以塑料基质优于石灰岩基质。从堰体上脱落的生物膜易对水体产生二次污染。

猴子岩水电站过水围堰防护方式试验研究

针对围堰防护方式对上游围堰过流稳定性影响问题,以猴子岩水电站过水围堰为例,采用子堰防护和自溃式子堰两种围堰防护方式进行对比试验,量测了上游围堰范围内水力学特性指标,检验了不同的围堰防护方式对围堰过流稳定性的影响。结果表明,采用自溃式子堰方式可降低上游围堰上下游水位差、减小水跃跃首最大流速、减缓堰后冲坑坡度,更有效维持上游围堰的过流稳定,并能安全渡汛。