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低弗劳德数趾墩悬栅联合消能工数值模拟
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作者 孙文博 牧振伟 高尚 《水电能源科学》 北大核心 2019年第7期81-85,共5页
针对低弗劳德数水流在消力池内极易形成弱水跃且水面大幅波动的问题,在低弗劳德数情况下,利用RNGκ-ε紊流模型,分别对趾墩悬栅联合消能工与单一悬栅消能工所处流场进行数值模拟,系统分析了水深沿程变化及流速分布规律,得到联合消能结... 针对低弗劳德数水流在消力池内极易形成弱水跃且水面大幅波动的问题,在低弗劳德数情况下,利用RNGκ-ε紊流模型,分别对趾墩悬栅联合消能工与单一悬栅消能工所处流场进行数值模拟,系统分析了水深沿程变化及流速分布规律,得到联合消能结构作用下消力池内部水流流态及过栅绕流涡旋分布。结果表明,联合消能工能增大回流区漩涡尺度,加剧水流卷吸掺混强度,大幅提高掺气浓度,迫使跃前断面向下游推移,相对推移比接近26%,淹没度下降约10%左右,从而显著降低陡坡水流脉动;悬栅附近涡群具有更强的漩涡运动,主、回流间紊动混掺加剧,增强了下泄水流能量耗散。研究结果为同类工程中解决消能防冲问题提供了新思路和参考依据。 展开更多
关键词 底流消能 悬栅 联合消能工 弗劳德数 值模拟
低弗劳德数水跃的水跃长度计算方法
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作者 钟益华 马旭东 +1 位作者 聂锐华 夏雪平 《水电能源科学》 北大核心 2019年第6期84-86,共3页
低弗劳德数水跃具有消能率低、稳定差等特点,其水跃长度除了需考虑首部旋滚区外,还需要考虑后部波动区长度。基于12个适用于低弗劳德数水跃长度的计算公式,利用Hughes的模型试验结果对比各公式的差异性,分析获得产生差异的主要原因在于... 低弗劳德数水跃具有消能率低、稳定差等特点,其水跃长度除了需考虑首部旋滚区外,还需要考虑后部波动区长度。基于12个适用于低弗劳德数水跃长度的计算公式,利用Hughes的模型试验结果对比各公式的差异性,分析获得产生差异的主要原因在于是否考虑跃后波动区长度和波动区长度判断标准。然后以Fr1为2.5~4.5作为控制边界,进行了7组水槽试验并提出波动区长度的判定方法。研究表明,朱荣林公式与水槽试验结果符合较好,可用于计算水跃长度;得出了考虑波动区后水跃长度与旋滚区长度之间的函数关系,为实际工程设计提供了指导。 展开更多
关键词 水跃长度 弗劳德数 模型试验 流速分布
低弗劳德数宽尾墩多级消力池三维数值模拟
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作者 汪凯迪 张建民 《水电能源科学》 北大核心 2019年第8期76-79,共4页
低弗劳德数二元水跃消能效率低,当无尾坎消力池受地形限制,其长度较短且下游水位较低时水跃无法稳定在消力池内,消力池下游护坦承受较大冲刷压力,甚至护坦出口水流余能对下游河床造成严重冲刷。对此,提出采用宽尾墩联合尾坎消力池来改... 低弗劳德数二元水跃消能效率低,当无尾坎消力池受地形限制,其长度较短且下游水位较低时水跃无法稳定在消力池内,消力池下游护坦承受较大冲刷压力,甚至护坦出口水流余能对下游河床造成严重冲刷。对此,提出采用宽尾墩联合尾坎消力池来改善消能效果,并采用RNG κ-ε紊流模型结合自由面追踪的VOF方法对宽尾墩联合尾坎消能工的水流流场进行三维数值模拟,通过宽尾墩与平尾墩、设置尾坎与不设置尾坎的综合对比分析得出,采用宽尾墩联合尾坎消能工的消能体型可有效调控水流并提高水流的消能效率,明显改善消力池内水流流态,有效减少对护坦及下游河岸冲刷。研究成果可为类似工程提供借鉴。 展开更多
关键词 弗劳德数 宽尾墩 尾坎消力池 值模拟
柔性海漫防冲特性研究 预览
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作者 程丽 刘志雄 《水利科技与经济》 2015年第6期20-22,25共4页
针对传统形式的海漫具有的当下游河床下切时,随着水流的冲刷基底细颗粒砂石被逐渐带走,导致基础托空引起海漫裂缝、海漫结构破坏产生冲坑的特点,提出混凝土搭接柔性海漫。并通过物理模型进行实验验证,证明了混凝土套接柔性海漫能较好地... 针对传统形式的海漫具有的当下游河床下切时,随着水流的冲刷基底细颗粒砂石被逐渐带走,导致基础托空引起海漫裂缝、海漫结构破坏产生冲坑的特点,提出混凝土搭接柔性海漫。并通过物理模型进行实验验证,证明了混凝土套接柔性海漫能较好地适应基础变形,该结构用于海漫可保证海漫与下游河床的平顺衔接。 展开更多
关键词 柔性海漫 物理模型 消能防冲 弗劳德数 水力特性
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低弗劳德数水跃耗散涡尺度的物模研究 被引量:2
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作者 陈帅 王均星 +1 位作者 陈利强 罗贝尔 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期179-183,共5页
采用微型多普勒声学测速仪(micro-ADV)为主要测量手段,对低弗劳德数下(Fr1=1.49、2.51和3.35)的水跃结构进行了物理模型试验研究。运用惯性耗散法(inertial dissipation method)对湍动能耗散率进行了估算,得到了水跃内部和跃后一... 采用微型多普勒声学测速仪(micro-ADV)为主要测量手段,对低弗劳德数下(Fr1=1.49、2.51和3.35)的水跃结构进行了物理模型试验研究。运用惯性耗散法(inertial dissipation method)对湍动能耗散率进行了估算,得到了水跃内部和跃后一定范围内耗散涡尺度的分布情况。试验结果显示,水跃旋滚区、紊动剪切层和底部边界层内小尺度的耗散涡分布相对集中,并随着水跃向下游传播逐渐扩散开来,这一特征与弗劳德数的大小无关,此时雷诺数是主要的影响因素。另一方面,水跃内部的耗散涡尺度随着弗劳德数的增大而减小,同时小尺度的耗散涡在跃后一定范围内将具有更快的增长速度,但最终在距跃前断面约2.5倍跃长的位置上,尺度会变为基本一致。 展开更多
关键词 水力学 弗劳德数 水跃 试验研究 耗散涡 雷诺
低弗劳德数水流二级消力池体型参数试验研究 预览
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作者 谭高文 韩昌海 余凯文 《水科学进展》 CSCD 北大核心 2018年第6期848-857,共10页
低弗劳德数水流条件下,二级消力池是解决消能问题的一种有效途径。但至今为止,有关二级消力池的工程应用研究较多,而在体型参数和消能机理方面研究较少。为此,采用理论分析和物理模型试验相结合的方法,研究了低弗劳德数水流二级消力池... 低弗劳德数水流条件下,二级消力池是解决消能问题的一种有效途径。但至今为止,有关二级消力池的工程应用研究较多,而在体型参数和消能机理方面研究较少。为此,采用理论分析和物理模型试验相结合的方法,研究了低弗劳德数水流二级消力池体型参数及其敏感性。结果表明:消力池的长度、深度和尾坎高度等参数都存在界限值,超出界限值时第一级消力池易于产生波状或远驱水跃,而第二级消力池出池水面波动显著增大。池长小于界限值时,消力池池内流态恶化,消能率明显降低;尾坎高度越低,消波效果越好。优化后的二级消力池消能率明显提高,且二级消力池对尾水位的适应性也显著扩大。引入尾坎高度修正系数ωi,提出了各级池长和尾坎高度的计算公式。 展开更多
关键词 弗劳德数水流 二级消力池 体型参 波动 消能率
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某节制闸工程泄流消能试验研究 预览 被引量:2
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作者 王二平 娄利芳 +1 位作者 黄山 张利达 《华北水利水电大学学报:自然科学版》 2012年第A01期29-33,共5页
某节制闸工程设计方案在低尾水位开启泄流时,消力池中产生远驱水跃,消能效果差,水流出池后余能较大,下游河道冲刷严重.针对节制闸消能设计存在的问题,通过模型试验进行修改方案试验研究.经过不同方案的对比,确定消力池深度由原来的1.0 ... 某节制闸工程设计方案在低尾水位开启泄流时,消力池中产生远驱水跃,消能效果差,水流出池后余能较大,下游河道冲刷严重.针对节制闸消能设计存在的问题,通过模型试验进行修改方案试验研究.经过不同方案的对比,确定消力池深度由原来的1.0 m加深到1.8 m,池长保持不变,同时在消力池中设置一排高2.0 m的梯形消能墩.该修改方案较好地适应了节制闸低尾水位开启泄流时的水流条件,提高了低弗劳德数水跃消能效率,降低了跃后二级涌浪的强度,消能流态得到改善.修改方案已被工程设计单位采用. 展开更多
关键词 弗劳德数消能 跃后涌浪 消力池修改 消能墩
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低坎分流墩消能工的优化研究 预览 被引量:6
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作者 孙保沭 王海龙 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期 93-97,共5页
本文以左江水利枢纽的泄流条件为依据,进行二元水流试验研究,从水流流速分布、河床受冲程度、下游波浪的大小,提出了低坎分流墩的关键体型参数的较优值,并利用有限元对分流墩优化前后的体型进行了受力分析,提出了一种适用于实际工程应... 本文以左江水利枢纽的泄流条件为依据,进行二元水流试验研究,从水流流速分布、河床受冲程度、下游波浪的大小,提出了低坎分流墩的关键体型参数的较优值,并利用有限元对分流墩优化前后的体型进行了受力分析,提出了一种适用于实际工程应用的分流墩体型. 展开更多
关键词 水工建筑物 坎分流墩 优化 弗劳德数水流 冲刷 波浪
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