凌庄子水厂保水堰流量系数试验

凌庄子水厂蓄水池进水口处有一保水堰,为非标准薄壁堰,不能使用已有堰流公式对其过流量进行准确计算。为了得出较为精确的过流流量,按照重力相似准则制作几何比尺为1∶5的模型进行试验研究。在已有自由出流公式的基础上,对自由出流流量系数进行修正并对淹没情况下流量变化过程进行研究。对该非标准堰自由出流流量系数的实测值与经验值进行分析比较,发现堰板槽降低了实际自由出流过流能力。淹没出流的流量系数主要与下游尾水位有关,试验中形成的淹没式堰流受实际堰型尺寸影响,下游尾水位和堰上水位近似相等,不完全适用已有淹没出流流量公式,通过试验给出了修正淹没系数随h/p的变化关系。结果表明利用堰前、堰后水位初步计算过流流量是可行的,可为该工程提供参考,也可为实际工程中非标准矩形堰的流量计算提供思路。     

一种特定堰型的淹没出流流量计算经验公式研究

对特定堰型的淹没出流,因流量系数、侧收缩系数及淹没系数的不确定性,难以利用经验系数推算溢流堰的过流量。该文提出一种特定堰型下淹没出流流量推演的精确方法：基于物理模型试验数据,对堰上水头与堰下游相对水位进行相关分析,得到特定流量下其相关关系式;后以此关系式中的参数与流量进行二次相关分析,最终得到流量-堰上水头-堰下游相对水位的关系式。经试验验证表明,所得关系式精度较高,其分析方法可应用于类似的多因次相关分析中。     

折线型实用堰流量系数试验研究

折线实用堰作为低堰,因其结构简单,施工方便,在中小型水利工程和农业工程中应用广泛,但对其泄流能力的研究尚不够充分,因此有必要对折线实用堰过流能力影响因素进行试验研究。根据经验从堰型设计入手,运用水力学相关知识,分别对矩形实用堰和梯形实用堰堰流进行试验研究。通过分析水流流速、上游堰高、堰坎厚度、上下游堰坡、堰型和堰后出流对堰流流量系数的影响及其流量系数变化规律。得出结论:堰坎厚度、上下游堰坡、堰型、堰后出流是堰流流量系数的主要影响因素,影响其泄流能力。结果可为低坝等工程设计提供参考。     

嘉峪关水文站堰闸推流探讨

针对讨赖河嘉峪关水文站堰闸推流方法做了详细的分析论证。根据实测资料,绘制出堰闸前水头h_u—流量系数C_1、溢洪坝上游水头h_u—流量系数C_1及闸门开启高度与闸前水头之比e/h_u—孔流流量系数M等关系曲线图,找出堰闸出流规律,确定出流流量计算公式,推求自由式堰流和孔流流量系数及溢洪坝流量系数,并率定得出经验公式。在Excel电子表格中编制出孔流流量计算模块,完成推流计算,解决了复杂的测验和整编过程。     

基于堰流基本公式的W型迷宫堰过流能力拟合分析

受制于山区峡谷地形条件,迷宫堰宫数选择有限。通过水工模型试验,研究一定堰高下的W型迷宫堰过流能力。随着堰顶水头的增加,迷宫堰过堰水流的流态逐渐从薄壁堰流向真空实用堰流过渡。与之对应,迷宫堰过流能力增长幅度小于WES实用堰。基于堰流基本公式,对试验研究成果进行数学回归分析。在此基础上,通过比尺放大,分析流量系数的变化,得到可直接用于实际工程的W型迷宫堰流量系数计算公式。     

保水堰过流能力的试验研究

保水堰是一种新型的衔接水工建筑物,是分段低压输水系统的关键部分,它的过流能力影响到整个系统的过水能力。通过物理模型试验,研究了具有代表性的两个保水堰在自由出流情况下的流量系数的变化规律,用最小二乘法对试验数据进行了拟合,得到了流量系数与堰上水头的关系式,为实际工程提供参考。     

高水头闸室平板闸门小开度流量系数试验研究

高水头闸室闸门小开度情况下,根据闸前的水流流态可分为闸前有长有压段、短有压段两类,根据闸后水流流态可分为自由出流和淹没出流两类.平板闸门的流量系数公式形式应随着闸前闸后的水流条件的不同而不同,对于不同的类别应采取相应的流量系数公式进行计算.通过试验推导出高水头闸室平板闸门小开度闸前为长有压段闸后为自由出流的闸孔处流量系数,为工程设计和运行提供了试验依据.     

基于模型试验的气盾坝流量测算分析

气盾坝在泄流过程中随开度变化而堰型改变,导致泄流时按单一堰型计算流量的结果与实际差异较大。采用水工模型试验方法对气盾坝泄流进行模拟,并分析其流量系数的相关因素及堰型变化,得到气盾坝不同开度泄流时无侧向收缩自由出流的流量计算公式及流量系数范围,并提出气盾坝不同运行情况下的流量计算方法。根据研究结果,针对典型工程案例开展流量计算分析,结果表明:在工程运行阶段,可方便地测算气盾坝流量;在工程规划设计阶段,根据气盾坝不同开度对应的堰型,可精准计算气盾坝流量。     

田间便携式短喉槽水力特性试验研究

结合临界流原理,提出适用于灌区田间进水口水量计量的新型量水设备——田间便携式短喉槽,以满足量水槽结构简单、水头损失小、量水精度较高、流量计算公式简明的要求。田间便携式短喉槽是一种喉道宽度为76 mm、槽底为平底的短喉道量水槽。在自由出流、淹没出流两种工况下对不同流量下的水力特性进行试验研究,结果表明:该量水槽过流顺畅,量测流量最大可达40 L/s,能够满足灌区末级渠道的量水要求;断面流速分布为中间流速大、两侧流速较小,且自由出流工况下的流速略大于淹没出流工况下的流速;水头损失较长喉槽的小;根据对弗劳德数的分析得到临界水深断面位于喉道后半段;通过回归分析得到田间便携式短喉槽的上游水深—流量计算公式,其最大测流误差为9.16%,满足灌区田间量水精度要求。     

弧形闸门开启过程非恒定流流量系数研究

为探究非恒定流流量系数特点,采用RNG k-ε紊流模型结合动网格技术对某工程Y形宽尾墩表孔弧形闸门开启过程进行了三维动态数值模拟研究,根据过闸流量滞后的特点,将闸后水流分为滞后式、过渡式和平稳式3种流态。分析了闸门开启过程中水流流态及非恒定流流量系数与闸门开启速度和溢流堰顶水头的关系,指出非恒定流流量系数随闸门开启速度的加快及堰顶水头的降低而减小,并给出不同开启速度和堰顶水头情况下适于过渡式及平稳式水流的流量系数经验公式。部分结果与试验结果进行对比,吻合良好,验证了数值方法的可靠性。