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龙抬头式竖井溢洪洞水力特性研究 被引量：1
1
作者 黄家姝 刘华 +3 位作者 薛玉林 孟帮杰 李宏娟 黄真乾 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第3期95-100,共6页
基于某高水头、大流量竖井式溢洪洞工程,提出一种新型龙抬头式竖井溢洪洞。采用数值模拟计算,对比分析原设计有压板式竖井溢洪洞和优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞两种体型,后者水流衔接平顺,流态较好。进一步采用数值模拟计算和模型试验... 基于某高水头、大流量竖井式溢洪洞工程,提出一种新型龙抬头式竖井溢洪洞。采用数值模拟计算,对比分析原设计有压板式竖井溢洪洞和优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞两种体型,后者水流衔接平顺,流态较好。进一步采用数值模拟计算和模型试验的方法,对新型龙抬头式竖井溢洪洞开展水力特性研究。研究发现:消力井内水垫较深,底板冲击压力和脉动压强较小,提高了消能井中湍动强度与消能率,减小了空化空蚀风险;龙抬头衔接段的水流稳定,避免了水流冲顶现象。新型龙抬头式竖井溢洪洞的水工模型试验和数值模拟计算的水面线、流速和压力等参数,二者结果吻合较好。优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞有效提高竖井的消能,为工程提供了一种新的竖井消能方案。 展开更多
关键词 龙抬头式竖井溢洪道 数值模拟 模型试验 流态 压力分布 消能率
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高水头泄水建筑物掺气设施研究综述 被引量：27
2
作者 王海云 戴光清 +3 位作者 张建民 杨庆 吴健强 苏华英 《水利水电科技进展》 CSCD 2004年第4期46-48,56,共4页
根据国内外大量的工程实例,在前人研究的基础上,总结了高水头、高流速下泄水建筑物掺气设施的几个主要水力特性,包括掺气坎体型尺寸、空腔长度、空腔负压、掺气井通风量与掺气保护长度等,同时对具有高水头、高流速、小底坡、低弗劳德数... 根据国内外大量的工程实例,在前人研究的基础上,总结了高水头、高流速下泄水建筑物掺气设施的几个主要水力特性,包括掺气坎体型尺寸、空腔长度、空腔负压、掺气井通风量与掺气保护长度等,同时对具有高水头、高流速、小底坡、低弗劳德数等特点的泄水建筑物掺气设施体型研究成果进行了综述,指出目前掺气减蚀理论研究落后于工程实践,有待进一步的深入研究. 展开更多
关键词 高水头泄水建筑物 掺气减蚀 掺气设施 水力特性
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竖井旋流式溢洪道消能及空化特性 被引量：23
3
作者 张文传 王均星 +2 位作者 董宗师 周招 杨晓 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3011-3019,共9页
为解决旋流式溢洪道壁面负压及其产生的空蚀问题,提出一种无通气孔的新型竖井旋流式溢洪道,并通过物理模型试验及数值模拟计算对其消能及空化特性进行研究。研究结果表明:无通气孔竖井旋流式溢洪道利用进水隧洞净空余幅作为掺气设施,使... 为解决旋流式溢洪道壁面负压及其产生的空蚀问题,提出一种无通气孔的新型竖井旋流式溢洪道,并通过物理模型试验及数值模拟计算对其消能及空化特性进行研究。研究结果表明:无通气孔竖井旋流式溢洪道利用进水隧洞净空余幅作为掺气设施,使下泄水流卷携大量空气进入竖井内形成稳定掺混空腔,在竖井井壁摩擦剪切作用及旋转水流相互碰撞下,水流紊动加剧,显著提高掺气浓度及能量紊动耗散,有效解决旋流式溢洪道中易出现的空蚀破坏、消能不充分等问题。 展开更多
关键词 无通气孔 竖井旋流 模型试验 数值模拟 掺气减蚀
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悬栅消能率的投影寻踪回归因子贡献率分析及多因子优化组合仿真 被引量：7
4
作者 邱秀云 赵涛 +2 位作者 牧振伟 侯杰 周著 《新疆农业大学学报》 CAS 2003年第3期8-12,共5页
　应用投影寻踪回归技术,分析得到影响悬栅消能率的因子主要是悬栅安装高度,其次是栅间距,最后是流量。多因子仿真优化结果:在流量由34L·s-1变化到80L·s-1范围内,当栅距取4.0cm,栅条安装高度取4.6cm时,悬栅消能率均能达到80%... 　应用投影寻踪回归技术,分析得到影响悬栅消能率的因子主要是悬栅安装高度,其次是栅间距,最后是流量。多因子仿真优化结果:在流量由34L·s-1变化到80L·s-1范围内,当栅距取4.0cm,栅条安装高度取4.6cm时,悬栅消能率均能达到80%。最佳栅距约为栅后涡流长度范围的1.5～2.0倍。 展开更多
关键词 悬栅 消能率 模型试验 投影寻踪回归 仿真
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低流速孔板流量系数的分析 被引量：4
5
作者 刘华 梁川 +2 位作者 莫政宇 鞠小明 伍超 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期105-109,共5页
孔板用于压力管道中测量流量,相对于消能作用其特点是过流量小、流速低,而资料介绍的孔板流量系数都由模型实验得出。格鲁吉亚卡杜里电站采用跨流域引水方式,其引水道模型实验中采用此测流方法经济实用。本文采用标准k-ε湍流模型对孔... 孔板用于压力管道中测量流量,相对于消能作用其特点是过流量小、流速低,而资料介绍的孔板流量系数都由模型实验得出。格鲁吉亚卡杜里电站采用跨流域引水方式,其引水道模型实验中采用此测流方法经济实用。本文采用标准k-ε湍流模型对孔板流场进行数值模拟,得到流速分布和流量系数,通过模型实验对低流速孔板的流量系数进行了验证,两者结果完全一致。在上述电站引水道模型试验中采用孔板测流的流量系数,试验结果完全满足精度要求。 展开更多
关键词 水力学 孔板 流量系数 测流 模型试验 数值模拟
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四种湍流模型对空化流动模拟的比较 被引量：26
6
作者 钱忠东 黄社华 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期203-208,共6页
采用四种湍流模型对NACA66水翼空化流动进行模拟,分析了不同湍流模型和壁面函数对空化流动模拟结果的影响。分析结果表明:ASM模型和RNGk-ε模型对空化数不敏感,且计算精度较高;Realizablek-ε模型对空化数的变化很敏感,对不同的空化数... 采用四种湍流模型对NACA66水翼空化流动进行模拟,分析了不同湍流模型和壁面函数对空化流动模拟结果的影响。分析结果表明:ASM模型和RNGk-ε模型对空化数不敏感,且计算精度较高;Realizablek-ε模型对空化数的变化很敏感,对不同的空化数计算精度相差很大;标准k-ε模型对空化数不敏感,但精度不高。增强壁面函数法对空化数不敏感,计算精度较高;标准壁面函数法和非平衡壁面函数法对空化数有一定的敏感性,但计算结果差异不大。 展开更多
关键词 空化 湍流模型 壁面函数 数值模拟
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圆管弯道内部流动数值模拟及湍流模式比较研究 被引量：17
7
作者 杨湘隆 黄社华 熊渊 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第1期116-120,共5页
运用有限体积法数值离散雷诺平均的Navier-Stokes方程,对90°大曲率圆形截面弯管内的湍流流动进行了计算模拟(其中雷诺应力分别采用标准k-ε模型、RNGk-ε模型、Realizablek-ε模型进行封闭),并将计算结果与实验资料进行了比较。结... 运用有限体积法数值离散雷诺平均的Navier-Stokes方程,对90°大曲率圆形截面弯管内的湍流流动进行了计算模拟(其中雷诺应力分别采用标准k-ε模型、RNGk-ε模型、Realizablek-ε模型进行封闭),并将计算结果与实验资料进行了比较。结果表明,RNGk-ε湍流模型结合双层壁面区域处理方法能够较为准确地模拟大曲率管道中的流动现象。 展开更多
关键词 数值模拟 90°圆管弯道 湍流模式 二次流
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非对称窄缝挑坎的边墙曲线计算方法 被引量：8
8
作者 刘韩生 倪汉根 梁川 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期59-67,共9页
本文根据辐射水流特性 ,应用冲击波简化式 ,在对称曲线边墙窄缝挑坎的计算方法基础上 ,建立了基于理论的非对称曲线窄缝挑坎设计计算方法。模型试验表明本方法可以比较准确地反映这种窄缝挑坎的水力特性 ,试验结果与计算结果基本一致。
关键词 辐射水流 窄缝挑坎 冲击波 水舌
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消能孔板空化特性的数值模拟 被引量：4
9
作者 曲景学 杨永全 +1 位作者 张建民 许唯临 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 2001年第3期30-33,共4页
采用大涡模拟方法对消能孔板流场及空化现象进行了数值模拟 ,研究分析了消能孔板空化特性 ,计算所得的压力分布及空化特性与减压模型实验结果进行了比较 ,二者符合良好。计算结果表明 ,采用大涡模拟方法模拟空化是可行的。由于数值模拟... 采用大涡模拟方法对消能孔板流场及空化现象进行了数值模拟 ,研究分析了消能孔板空化特性 ,计算所得的压力分布及空化特性与减压模型实验结果进行了比较 ,二者符合良好。计算结果表明 ,采用大涡模拟方法模拟空化是可行的。由于数值模拟不仅可以给出详细的流场特征 ,而且不受比尺效应影响 ,故可成为研究空化问题的有力手段。 展开更多
关键词 消能孔板 大涡模拟 空化特性 压力分布 数值模拟
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柔性植物消波特性试验研究 被引量：11
10
作者 冯卫兵 汪涛 邓伟 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第26期6687-6690,共4页
根据室内波浪槽试验,详细分析了柔性植物的消波特性。试验结果表明:当水位保持不变时,柔性植物的种植密度、高度、宽度,以及波浪本身的要素,对消浪效果的影响显著。在允许的范围内提高疏密度,加大宽度,可以获得理想的消浪效果。
关键词 柔性植物 波浪衰减 物模试验
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黄河玛尔挡水电站竖井旋流洞竖井段水力特性研究
11
作者 唐中 朱颖儒 +2 位作者 魏柯榜 杨莹 吕佳丽 《西北水电》 2025年第3期137-143,共7页
为了揭示竖井旋流洞竖井内部流体水力特性,基于CFD数值仿真计算,对黄河玛尔挡水电站工程竖井旋流生态放水洞进行了数值模拟,并将数值计算结果同水工模型试验做了对比验证。结果表明:竖井内水体为旋流状态,贴壁流动,竖井中心则充满了气体... 为了揭示竖井旋流洞竖井内部流体水力特性,基于CFD数值仿真计算,对黄河玛尔挡水电站工程竖井旋流生态放水洞进行了数值模拟,并将数值计算结果同水工模型试验做了对比验证。结果表明:竖井内水体为旋流状态,贴壁流动,竖井中心则充满了气体;越往竖井下部,贴壁的流体厚度逐渐变薄,并在竖井后半段趋于稳定。竖井内流体流速可大致分为竖向流速v z和切向流速v 0。竖井内水体v z总体逐渐增大,但增幅逐渐减小;水体切向流速v 0在收缩段逐渐增加,在竖井标准段则逐渐减小。气体流速由通气孔流入时初始流速较大,但在竖井内同水体碰撞掺混后,流速总体呈降低趋势,直至竖井下半部分还会有二次环流形成。竖井内壁面压强均为正压,收缩段为壁面压强最大的位置;竖井内壁面附近水体的压强总体程降低趋势,压强同样在收缩段最大,进入竖井标准段后,井壁附近水体压强逐渐降低,并在竖井中下部基本保持稳定,最小压强为正压,不会产生空化。竖井内流态、流速、压强等水力特性分布规律相互吻合。研究成果可为同类工程应用提供一定参考。 展开更多
关键词 竖井旋流 模型试验 数值模拟 水力特性
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悬栅消能工水力特性研究 被引量：2
12
作者 侯杰 成军 +1 位作者 邱秀云 周著 《新疆农业大学学报》 CAS 2003年第3期1-7,共7页
　通过对新型悬栅消能工流场的测试,揭示了悬栅流场的水流流态、流速分布、水面线形态和压力分布等水力特性。随着过水流量、悬栅栅条的设置高度,悬栅栅条的间距及悬栅栅条的断面形状的改变,其水力特性也随之发生变化,并直接影响着悬栅... 　通过对新型悬栅消能工流场的测试,揭示了悬栅流场的水流流态、流速分布、水面线形态和压力分布等水力特性。随着过水流量、悬栅栅条的设置高度,悬栅栅条的间距及悬栅栅条的断面形状的改变,其水力特性也随之发生变化,并直接影响着悬栅的消能效果。 展开更多
关键词 悬栅 消能工 消能 水力特性
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高水头大流量作用下反拱水垫塘弹性单底板块振动规律研究 被引量：2
13
作者 赵燕华 孙建 +3 位作者 樊新建 张金明 杨丽萍 张春财 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第2期132-136,共5页
对反拱水垫塘单底板块振动特性进行了理论分析,提出了在止水破坏、锚固力失效后,拱圈单底板块失稳分为自由振动、锁定、滑动变形及失稳破坏4个过程。对高水头、大流量作用下,反拱圈弹性单底板块的振动特性进行了试验研究,给出底板块沿... 对反拱水垫塘单底板块振动特性进行了理论分析,提出了在止水破坏、锚固力失效后,拱圈单底板块失稳分为自由振动、锁定、滑动变形及失稳破坏4个过程。对高水头、大流量作用下,反拱圈弹性单底板块的振动特性进行了试验研究,给出底板块沿流程各振动区域的划分界限,得到拱圈单底板块振动特征值沿流程分布规律及时域和频域特性,为反拱水垫塘失稳机理的研究提供了科学依据。 展开更多
关键词 反拱水垫塘 单底板块 振动 失稳
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两股射流在空中碰撞消能的水力计算 被引量：2
14
作者 刘沛清 冬俊瑞 李玉柱 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第7期38-44,共7页
本文利用流体力学的动量积分方程，详细地导出了计算两股水舌在空中碰撞消能的有关公式，引入了水舌碰撞消能率的概念和计算方法，并结合我国某项水电工程给出算例．
关键词 射流碰撞 消能率 动量方程 水力计算
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反拱水垫塘拱圈多底板块振动特性的理论分析和试验研究 被引量：2
15
作者 杨丽萍 孙建 +1 位作者 陈刚 张发茂 《西安理工大学学报》 CAS 2008年第1期37-42,共6页
以溪洛渡拱坝下游出流条件和反拱水垫塘体型为参考,在拱圈底板块间止水破坏、底板块锚筋失效的极端条件下,对拱圈弹性底板块的振动特性进行了研究,得到拱圈底板块振动位移幅值沿流程、沿拱圈的分布规律及其时域和频域特性。研究结果表明... 以溪洛渡拱坝下游出流条件和反拱水垫塘体型为参考,在拱圈底板块间止水破坏、底板块锚筋失效的极端条件下,对拱圈弹性底板块的振动特性进行了研究,得到拱圈底板块振动位移幅值沿流程、沿拱圈的分布规律及其时域和频域特性。研究结果表明,随拱圈底板块数目的增多,部分板块形成局部拱作用,拱圈底板块锚固失效的连锁反应及缝隙宽度的累加效应是造成底板破坏的主要原因。 展开更多
关键词 反拱水垫塘 底板块 振动特性 破坏机理
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悬栅消能率的投影寻踪回归数值模拟及检验 被引量：1
16
作者 侯杰 牧振伟 +2 位作者 赵涛 邱秀云 周著 《新疆农业大学学报》 CAS 2003年第3期13-16,共4页
　应用投影寻踪回归技术,对非正态、非线性悬栅消能率实验数据,用1/5数据建模拟合,4/5数据留做预留检验,拟合合格率92%,预留检验合格率92%,并与激光测速得出的消能率及原型观测的消能率完全吻合。
关键词 悬栅 效能率 投影寻踪回归 数值模拟
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判别泄洪洞反弧段发生空蚀的水力特性标准 被引量：15
17
作者 夏毓常 《长江科学院院报》 EI CSCD 北大核心 1998年第2期49-53,共5页
搜集了国内外已建工程龙抬头式泄洪洞的运用情况共２２例，对其中一些工程发生空蚀破坏的原因、条件进行了综合分析。提出可以用泄洪洞作用水头、反弧末端平均流速及反弧段水流空化数等３项水力特性的界限值，作为判别龙抬头式泄洪洞反... 搜集了国内外已建工程龙抬头式泄洪洞的运用情况共２２例，对其中一些工程发生空蚀破坏的原因、条件进行了综合分析。提出可以用泄洪洞作用水头、反弧末端平均流速及反弧段水流空化数等３项水力特性的界限值，作为判别龙抬头式泄洪洞反弧段是否会发生空蚀的水力特性标准。 展开更多
关键词 泄洪洞 反弧段 作用水头 流速 水流空化数 空蚀
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高坝下游水垫塘中三种典型流态的数值模拟 被引量：2
18
作者 张春财 孙建 卿笃兴 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2006年第4期43-48,共6页
用垂向二维k-ε紊流模型数值模拟了高坝下游水垫塘流场结构,并与实测流速值进行了比较.研究结果表明,用该模型及相应的k-ε紊流模型边界条件模拟是可行的.采用该模型分别模拟了下游水深降低、水舌入水角变化时水垫塘内的流场结构,得出... 用垂向二维k-ε紊流模型数值模拟了高坝下游水垫塘流场结构,并与实测流速值进行了比较.研究结果表明,用该模型及相应的k-ε紊流模型边界条件模拟是可行的.采用该模型分别模拟了下游水深降低、水舌入水角变化时水垫塘内的流场结构,得出了自由冲击射流、淹没冲击射流和面流三种典型流态,描绘了三种流态下水垫塘流体质点的迹线特征,给出了流速、动水压差、紊动能和耗散率的分布规律.研究结果表明,水垫塘应避免出现自由冲击射流流态,可以通过加大水垫深度、减小入水角、控制流态来实现淹没冲击射流或面流流态,以降低底板动水压差、紊动能和耗散率,保证水垫塘的安全运行. 展开更多
关键词 水垫塘 典型流态 数值模拟 K-Ε紊流模型
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反拱水垫塘单底板块振动特性的理论分析与试验研究 被引量：4
19
作者 张春财 孙建 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第1期24-28,共5页
对反拱水垫塘的单底板块振动进行了理论分析,提出了单底板块自由振动的最大位移公式、底板块振动分区及近壁流场的划分依据;得出反拱水垫塘底板块动力特性优于平底板块;得到反拱水垫塘单底板块振动位移的特性及特征量的沿程分布规律,提... 对反拱水垫塘的单底板块振动进行了理论分析,提出了单底板块自由振动的最大位移公式、底板块振动分区及近壁流场的划分依据;得出反拱水垫塘底板块动力特性优于平底板块;得到反拱水垫塘单底板块振动位移的特性及特征量的沿程分布规律,提出单底板块振动沿程分为强振区和弱振区,对反拱水垫塘破坏机理的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 反拱水垫塘 底板块振动 特征量
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台阶式溢洪道消能特性的研究 被引量：15
20
作者 张峰 刘韩生 《水利与建筑工程学报》 2012年第4期11-13,共3页
结合斯木塔斯水电站台阶式溢洪道水力学模型试验结果,引入了相对消能率和单宽消能功率,总结了台阶高度、单宽流量与消能率、相对消能率和单宽消能功率的变化规律,重点研究相对消能率的变化规律。研究表明,流量增加时台阶溢洪道的相对消... 结合斯木塔斯水电站台阶式溢洪道水力学模型试验结果,引入了相对消能率和单宽消能功率,总结了台阶高度、单宽流量与消能率、相对消能率和单宽消能功率的变化规律,重点研究相对消能率的变化规律。研究表明,流量增加时台阶溢洪道的相对消能率和单宽消能功率逐渐增大,表明台阶所起到的消能功效增强了。 展开更多
关键词 台阶式溢洪道 相对消能率 消能功率
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