面流消能的消能率计算：面流消能试验研究之二

论述了面流消能的消能机理,并应用量纲原理分析了试验成果,总结出了面流消能五种典型流态旋滚区消能率的计算式,可供设计选择消能效果好的流态作为主要的应用流态时参考。     

竖井进流水平旋流式内消能工的水力特性

随着国内外高水头水利枢纽工程的日益兴建，寻求新的消能途径解决高水头大流量条件下泄水建筑物的安全和消能问题是高坝水力设计中亟待解决的难题之一。本文对竖井先进流水平旋流式内消能工进行了试验研究，给出了过流能力，消能率，时均压力等水力参数的研究成果。     

水闸底流消能常见辅助消能工型式综述

传统底流消能在低水头、低弗劳德数下的消能效率较低,为提高消能效率,辅助消能工应运而生。本文基于工程应用及研究现状,介绍了辅助消能工中常见的消力墩、宽尾墩、尾槛、悬栅以及联合辅助消能工的研究进展,给出了各辅助消能工的示意图、特点和适用条件。在消力池中加设辅助消能工是解决水闸消能最基本、最有效的方法之一,但在消力池中单独加设一种辅助消能工有时无法满足消能要求,而联合应用的辅助消能工可以达到更好的消能效果,进一步提高消能效率,同时可利用各自的优点弥补对方的缺点,使消能工更加持久耐用,从而保护水闸的安全运行。     

基于水流流态分析的水闸底流消能防冲设计

水闸底流的消能防冲原理通常是利用水跃现象,通过水流产生的摩擦,将剩余的能量释放,从而起到保护水闸和河岸的目的.为了解决目前消能防冲方法在实际应用中,存在因水跃致使消力池消能不充分的问题,提出一种全新的水闸底流消能防冲方法,在分析水流流态的基础上设计水闸底流消力池、搭建水闸底流海漫与防冲槽.实验证明,该方法与传统方法相比...     

太山里水库台阶式溢洪道消能规律分析

以郴州市北湖区鲁塘镇东南侧太山里村境内的太山里水库为例,基于水库运行实际设计出台阶式溢洪道试验模型,并对不同水力条件下水流流态和消能特性进行了试验模拟。结果表明,过渡水流所产生的较强冲击波对溢洪道台阶受力十分不利,必须加强设计控制,但就水流流态试验过程的完整观察得出,台阶水面流态较为破碎,不同台阶高度下水面也均位于台阶边墙高度内,并无大量飞溅现象;对于小流量而言台阶式溢洪道消能率可达90%以上,消能效果明显,在太山里水库运行中较为适用。     

某山区溢洪道流态优化和消能试验研究

某山地溢洪道入流角度过大,且水流受圆弧段弯道离心力的影响,溢洪道外侧水体壅高明显,严重影响下游的衔接消能。在不改变原平面布置情况下,采用物理模型试验方法对溢洪道进行了优化设计,上游入水口及弯道衔接段设导流墩,下游陡槽段采用台阶式溢洪道的防冲消能体形,并对水流流态及消能率等方面进行了试验研究。结果表明:上游进口段水流分布均匀,衔接段水面线明显降低,台阶段呈现稳定的滑行流。实测台阶式溢洪道消能效率达到了87%,消能效果良好,流态稳定。     

底流消能雾化的计算

本文系统地研究了底流消能水流雾化的物理过程和计算方法。得到了以下三方面的成果:(1)建议了底流消能水流雾化的物理模式;(2)提出了坝面溢流自由掺气和水跃区雾源量的计算模式;(3)提出了底流消能雾化流影响范围的计算方法。     

底流消能设计研究与应用现状述评

阐述目前国内外底流水跃消能设计研究水平以及工程中运用的成功经验，设计实例和应用现状，也介绍了部分工程运行中发生的事故及防止措施，可作为今后底流消能设计的借鉴。     

底流消力池墩栅联合消能工水力特性数值模拟研究

针对低弗汝德数底流消力池消能不充分、流态紊乱及底板时均动水压强过大而造成失稳破坏的问题,通过采用数值模拟的方法,对传统消力池内分别加设趾墩-悬栅、消力墩-悬栅、T型墩-悬栅联合辅助消能工,分析各联合辅助消能工的水力特性及消能规律。结果表明：消力池内布置3种墩栅联合辅助消能工后,相较于传统消力池,水面流态趋于平稳,消力池底板最大时均动水压强分别减小了50%、25%、12.5%,消能率分别提高了3.13%、6.06%、5.24%;相较于同种墩型消力池（未加悬栅）,消力池底板最大时均动水压强分别减小了20%、25%、12.5%,消能率分别提高了0.17%、3.05%、0.39%;趾墩、消力墩、T型墩与悬栅辅助消能工联合运用具有优势叠加效应。本研究可为解决同类底流消能问题提供参考。     

泄流坝段断面设计与消能设计

用重力坝ＣＡＤ系统可以进行泄流坝段断面设计和消能设计。该系统中，泄流坝段分为表孔、中孔、底孔坝段；坝内泄水孔又分为有压孔和无压孔；表孔分为开敞式和有胸墙式。该系统提供的消能方式有４种，即：连续式鼻坎挑流消能；底流式水跃消能；高坎面流式消能和低坎消力戽式消能。设计过程中人机界面友好，可以反复修改以获取最佳方案。     

深筒式消力井消能效率研究

深筒式消力井属于管道出口消能方式的一种,适用于高水头、小流量的工况,其消能效率直接关系着输水管道工程的安全以及消能工程造价。为了研究深筒式消力井的消能效率,结合新疆克拉玛依"林纸一体化"工程中消力井原型,对方形深筒式消力井的消能效率进行了较系统的水力学模型试验研究,验证了深筒式消力井的消能效果。试验发现,深筒式消力井的消能率随流量的增大而增大,但当流量增大到一定程度时,消能率不再发生变化,而是趋近于某一恒定值。     

解决“尾水不足，池深受限”底流消能难点的池身结构初探

简述柬埔寨王国斯登沃代一级水电站溢流表孔在下游尾水严重偏浅,受地质构造限制,不能降低消力池底板高程条件下,寻找到可节省底流水跃消能的结构体型。     

扩散型梯形翼墙消力池最不利消能工况计算研究

针对目前消能计算大多适用于矩形断面情况,根据水力学理论、数学函数理论及无量纲原理对扩散型梯形翼墙水闸最不利消能工况进行研究,推导出扩散型梯形断面相对收缩水深、相对跃后水深的解析计算公式。通过Matlab软件数值分析及数学推导给出了受潮位影响的沿海挡潮排涝闸消力池池深极值、水跃长度极值的简捷计算公式,并通过工程实例计算比较,该解析计算式方便简捷、精度可靠。     

消力池内部水流动量对水噪声的影响

为探索水流在消力池产生的水噪声随水流动量大小的变化规律,通过物理模型试验分析消力池内部水流动量对水流声压级的影响。结果表明:水流声压级随水流动量的增大而增大,二者成线性相关关系,且水流动量变化的幅值越大,其产生的水噪声声压级越大;应用SPSS数据分析软件得到消力池内部水流动量与声压级的拟合曲线;根据能量守恒原理,减小的动能部分以振荡能的形式存在,这其中就包含人耳所听到的水噪声。拟合曲线为水噪声的预测工作提供了理论基础。     

底流消能中溢流坝体型对消力池的影响

结合某溢流坝水利工程,在采用底流消能,降低护坦高程形成消力池的情况下,通过基本的水力计算,分析比较了常规体型和优化体型溢流坝下游消力池的水力要素.计算结果表明,体型优化后的溢流坝,消力池的池深和池长都明显变小了,大大减小了坝体混凝土的用量以及消力池的开挖量,节省工程投资.在水工模型试验中,体型优化后的溢流坝消力池中水流...     

消力池水跃消能试验分析

通过对水库溢洪道进行水工模型试验,从原方案到修改方案进行了消力池体型尺寸修改和加设消能工的多次试验,提出方案五为最优方案,并从跃前弗汝得数与消能系数的关系上论证了最优方案的合理性。     

基于低弗氏数水流下折坡渐扩式消力池的优化

底流消能中在遇坡度情况下通常采用折坡扩散型消力池,其消能效果较好,对地形适应性强,在同等水利条件下,需要的池深更小,更经济高效。折坡式消力池的优化及应用还存在难题,该体型在低弗氏数水流下的消能与具体工程的应用具有一定研究价值。本工程水流为低弗劳德数水流,通过模型试验,在不同工况下,对折坡扩散式消力池的水深、压强、消能率等水力特性做了研究,针对三种不同体型比较优化,最终得出加深消力池与在护坦加设消能墩的方式,其对下游水深的适应更好。     

跌流加底流二级消能中两个消力池尺寸的设计计算

消能建筑物能最大限度的消除水库下泄洪水的能量,以起到保护水库工程和下游河道的安全,常见的消能方式有挑流消能、底流消能和面流消能3种。赤沙水库的消能方式比较特殊,采用二级消能,第一级为不常见的跌流消能,第二级为常见的底流消能;以此为例,分析计算了两种方式下消力池的尺寸,以期在工程运行中检验。     

消力池池深的简化计算法

通过对池深水力计算相关方程组进行数学变换,采用优化拟合的方法,以标准剩余差最小为目标函数,在工程实用范围内,经逐次逼近拟合获得了可直接进行方程组联立求解、最大相对误差小于2.8％的近似公式(其中相对误差小于1.0％的计算点占总点数的84％),具有一定的推广意义.     

拦河闸下游二级消力池布置和消能研究

对拦河闸下游二级消力池池底作用总水头的计算方法进行分析,提出了较完善的二级消力池的水力计算和体形布置方法,并采用水力模型试验成果和工程实例予以验证,可供类似工程设计和运行参考.