基于CFD的水电站地下厂房热湿环境模拟研究

为准确模拟水电站地下厂房通风情况并解决潮湿问题，提出在自然、机械通风情况下基于CFD的热湿环境模拟方法。对某水电站水轮机层进行三维建模、选取RNG k-ε模型进行热湿环境模拟，通过计算温湿度、空气分布特性指数以及能量效率系数等参数，对通风效果进行评价和对比。结果表明，该地下厂房在自然通风时气流分布不均匀且湿度过大，布置除湿机时气流分布均匀且能显著改善湿度指标。综合考虑，除湿机采用交叉布局方式更加具备节能优势。     

抽水蓄能电站发电机层温度均匀性研究

温湿度作为衡量人体舒适度的重要指标,在水电站气流组织研究中具有重要的研究价值。采用现场测试与数值模拟相结合的方法,首先对水电站主厂房发电机层现场测试数据进行了分析,发现发电机层温度场的分布在空间上存在着不均匀性,为此对其成因进行了分析研究。研究结果表明,这种不均匀性是由发电机层不均匀的热源布置格局与空调送风口温度的差异所导致的。根据该结果,提出了调节空调冷却水流量的优化方案,拟通过间接控制空调出口的气流温度,来改善发电机层温度的均匀性。在此基础上,对主厂房发电机层温度场优化前后的工况进行了CFD数值计算,在验证计算模型可靠性的同时,将优化前后两种工况的计算结果进行了对比。对比结果表明:优化方案能显著降低发电机层温度的不均匀系数,改善发电机层温度的均匀性,具有一定的可行性。     

某大型水电站厂房冷凝水成因分析与应对措施研究

水电站地下厂房环境中的温度和湿度对机电设备的安全稳定运行有着重要的影响。经过多年的运行,某水电站的通风空调系统设备陆续出现因设备老化等原因导致的问题;同时水电站主副厂房送风洞的取风口处于泄洪雾化区,在汛期泄洪时,来自送风洞的空气在未经除湿的情况下被组合空调的风机直接送入主副厂房,空气湿度较大,导致发电机风洞内空冷器及其管路出现结露;且由于当时设计的局限性导致厂房部分区域通风效果不佳。针对这一现象,分析了其冷凝水产生的原因,并计算出了其露点温度;同时也给出了降低冷凝水形成的应对措施。图2幅,表2个。     

二滩水电站发电机供水管道结露现象分析及对策

水电站厂房环境温、湿度的状况对机电设备的安全运行有着重要影响。以二滩水电站处理发电机风洞内管路结露的探索实践为基础,详细分析了结露水产生的机理,给出了降低风洞内空气湿度、防止结露水产生的处理思路和方法,对同类电站设备的运行维护有一定的借鉴意义。     

数值模拟在彭水水电站通风气流设计中的应用

利用CFD技术对彭水水电站地下厂房发电机层气流组织进行了数值模拟计算。对不同的风口大小、风口数量、风口布置位置形成的室内速度场、温度场分布进行了分析对比,提出适合于实际的送风方案,并对所选方案的不同运行工况进行了数值模拟研究,研究表明：风口的布置形式对通风效果至关重要,不同的风口布置形式将会产生不同的通风气流组织形式,从而影响到厂房内的热舒适性和能耗。     

风洞边壁对挟沙气流流速分布的影响

鉴于现有挟沙气流流速分布研究中对风洞边壁影响的认识不足，本文通过改变风洞宽度的方法对风洞边壁的影响进行了探索性实验研究。在五种宽高比条件下，对风洞断面挟沙气流流速分布进行了测量。发现风洞边壁对挟沙气流流速分布有较为明显的影响。在风洞宽度比相同的条件下，断面内中垂线上的有效粗糙度系数大于其它垂线上对应的系数。从靠近边壁的垂线到断面中垂线，各垂线对应的跃移层内区及外区流速分布的上界高度、气流摩阻速度均逐渐增大。随着风洞宽高比的减小，断面内中垂直线上的气流摩阻速度与自由流速的比值以及受风洞边壁影响的气流厚度均增大。     

大型水电站蜗壳及厂房结构动力分析问题探讨

介绍我国大型水电站蜗壳与厂房结构的动力分析研究现状,以及蜗壳与厂房结构和机组运行稳定性之间的关系,并就影响动力反应特性的几个因素,如垫层材料的非线性、蜗壳钢衬和外围混凝土间的非均匀接触、外围混凝土的已有损伤和开裂、流道内巨大水体的存在等进行论述,指出在内源荷载作用下地下厂房及蜗壳结构动力分析数值模型构建中所存在的问题。最后,结合汶川地震中地下厂房的震害,详细论证了进行地下蜗壳及厂房抗震研究的必要性和紧迫性。     

洪屏抽水蓄能电站地下厂房排水系统设计探索

洪屏抽水蓄能电站地下厂房水文地质条件复杂,地下水活动强烈。在设计阶段,对地下厂房进行了地下水示踪试验,并对地下厂房渗水量进行了解析法与数值法的对比分析,为地下厂房排水系统设计提供了依据,最终确定排水系统为5层排水廊道为主,经实践结果表明,该排水系统设计方案合理有效。     

对大朝山水电站地下厂房顶拱支护问题的探讨

大朝山水电站地下厂房顶拱支护设计方案经有关专家咨询后取消了大部分钢筋混凝土衬砌，本文从工程处理角度对主要受软弱夹层影响的地下厂房顶拱支护问题进行探讨。从而引出“内支护”和“外支护”的概念，以及探讨二者在本工程中的应用。     

向家坝水电站右岸地下厂房帷幕灌浆试验

向家坝水电站右岸地下厂房属于水库内地下厂房,在地下厂房系统周围设计有帷幕灌浆防渗体。通过在现场进行的帷幕灌浆试验,探讨研究了该类地层下的帷幕灌浆施工方法、工艺参数、资源配置等问题。     

浅水深对160kDWT FPSO水动力系数的影响

FPSO系泊于浅水中时,由于安全性问题,浅水深对其运动与载荷的影响正逐渐引起重视。本文利用三维线性势流理论和源汇分布法研究一艘160kDWTFPSO在浅水中的辐射问题,对不同水深下FPSO的水动力系数进行了数值计算。结果表明,浅水深时,一方面,3个垂向运动(垂荡、横摇和纵摇)附加质量有显著增加,特别是水深吃水比减小到1.3后,更是以几何倍数增长;另一方面,6自由度运动的阻尼系数均有明显增加,特别是横摇阻尼系数,随着水深吃水比的减小而成倍数增长。由于浅水中水动力系数的显著增加,FPSO垂向运动幅度也必将较大地趋于缓和,从而不易导致浅水FPSO碰底现象的发生。     

新型透空组合板式防波堤结构型式及消浪特性分析

为提高透空式防波堤的消浪性能并减小结构受力,在前人研究基础上提出了一种新型透空组合板式防波堤,比较分析了该型式的防波堤(模型c)与另外两种型式的防波堤(模型a和模型b)的结构特点。通过物理模型试验,探讨了模型c在不同影响因素下的消浪特性,并对比分析了模型a与模型c的透射系数、反射系数和能量耗散系数在不同相对堤宽下的变化关系,比较了两种模型的消浪效果。分析得出,由于模型c兼具开孔水平板式防波堤和开孔挡板式防波堤的作用,模型c的波浪反射小于模型a,消浪效果优于模型a,且模型c这种结构能有效减小防波堤结构受力;当模型宽度和相对间隙比同时较大时消浪效果更好,防波堤出水后的消浪性能要优于淹没状态下的防波堤。     

波浪与透空管防波堤的相互作用

用阻抗分析方法,对由透空管组成的防波堤的波浪反射与传递系数等水动力学特征进行研究。在对透空管线性和非线性消耗波能机理分析基础上,导出一组所有参数都是事先知道的、完全封闭的理论公式。计算结果与试验吻合很好。在此基础上分析了透空管防波堤的波浪反射系数、传递系数和能量耗散系数随相对管长、开孔率、周期和波陡的变化。     

新型透空格栅板式防波堤消浪性能试验

为提高透空式防波堤的消浪效果,提出了一种新型透空格栅板式防波堤结构。通过水槽试验,分析了该防波堤的消波性能,探讨了上下层平板相对间距以及格栅板间隙比等参数对防波堤透射系数和反射系数的影响。结果表明,该结构防波堤消波性能良好,且防波堤出水状态下的消浪效果要好于淹没状态;随着相对板间距的增大,防波堤透射系数变小;上下层各格栅板间隙比为0.1时,防波堤的消波效果最佳。     

新型防渗材料膨润土垫的试验研究

膨润土垫是由两层土工合成材料之间夹封膨润土,并通过针刺、粘接或缝合工艺制成的一种新型复合防渗材料.针对研发的新型膨润土垫,进行了渗透、抗干湿循环、抗冻融循环、自愈能力、摩擦特性和接缝防渗效果等试验研究.试验结果表明,膨润土垫的防渗性能与单位面积含土量以及膨润土垫内的膨润土的分布是否均匀密切相关;膨润土垫具有良好的抗冻融循环和一定的自愈能力,但抗干湿循环的能力较差;膨润土垫与中砂间的摩擦系数较大,饱和试样的摩擦系数较之于干态有所降低.     

真实多孔介质复合腔体交界面滑移效应研究

该文采用有限元方法对左侧填充青砖和海绵的复合腔体内自然对流进行模拟研究,分析了温度场和速度场的分布,重点关注了复合腔体内交界面处速度滑移系数和应力跳跃系数的变化规律。模拟结果表明,相同Ra下,在1/2高度处部分填充青砖腔体的温度高于部分填充海绵的腔体,部分填充青砖复合腔体交界面处的速度梯度、速度滑移系数和应力跳跃系数均小于部分填充海绵的复合腔体;随着Ra的增大,多孔介质侧的温度降低,右壁面流体介质温度逐渐增大,交界面处的速度滑移系数仅略微增加,而速度梯度值和应力跳跃系数明显增大。     

尾矿库土石坝稳定性分析研究

本文根据简布(N.Janbu)法,从公式推演到迭代计算程序流程的实现,对某塌溃后重建的尾矿坝进行了安全稳定性分析计算,给出了相应结果和建议。     

某双曲拱桥静载试验研究分析

随着各种灾害的日趋增加 ,现役桥梁遭到不同程度的破坏.为详细掌握桥梁病害状况 ,准确判断桥梁技术状况及实际承载能力 ,需要对现役桥梁进行静载实验.以山西某双曲拱桥为依托 ,对该双曲拱桥进行静载试验分析 ,通过计算及实验结果评价桥梁的使用性能.结果显示为 :0#桥台的竖向位移及横向位移在各工况作用下均为0mm,主梁挠度测点的校验系数在各工况都小于1,校验系数满足规范要求 ;桥梁结构虽然存在一定的损伤 ,但是其结构状态良好 ,满足基本运营要求.     

南海东北部海域潮汐模式的模型参数最优估计

利用深海高度计资料对南海东北部海域潮汐模式的模型参数进行了最优同化估计。模型参数包括底摩擦系数和开边界条件。得到的最优底摩擦系数的平均值为0.0085,取值较大的区域有台湾岛的东北部和西南部及吕宋海峡,而这些海域也是内潮响应较强烈的海域。     

水平斜插板透空式防波堤消波性能数值模拟

通过改进已有的防波堤模型，建立了一种新型水平斜板透空式防波堤模型。基于VOF方法建立了波浪与水平斜板防波堤相互作用的数值模型。经数值模拟研究了该新型水平斜板防波堤结构对波浪透射系数的影响，主要考虑了斜板角度、波陡、相对板间距、相对板宽和相对出水高度等因素对防波堤消波效果的影响。模拟结果显示:①水平斜插板透空式防波堤比水平板透空式防波堤的消波效果好。在斜插板作用下，随着斜板角度增大，透射系数逐渐增大，但增幅逐渐减小；②随着波陡增大，透射系数先减后增；③随着水平板间距增加，透射系数增大；④随着防波堤相对板宽的增大，透射系数逐渐减小；⑤随着防波堤出水高度增加，透射系数先减后增。结果表明，该新型结构防波堤的消波效果显著，可以很好地消减波浪，应用前景良好。