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跌坎型底流消能工是一种新型的消能工,其入池水流在主流上下形成漩涡和强剪切紊动进行消能,提高底流消能率。通过某大型水电站水力学模型试验,对几种不同的底流消能工进行了对比研究,表明跌坎的存在可以有效地降低消力池临底流速等水力学参数,改善消力池内水流的流态,极大提高了入池水流的水力学指标,保证其运行安全,满足高水头、大流量泄洪消能工的要求,为底流消能应用于高坝建设提供了参考和借鉴。 相似文献
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跌坎式底流消能工的消能机理分析与研究 总被引:9,自引:4,他引:9
对比常规的底流消能工,对跌坎式底流消能工消能水力特性进行了分析和试验研究。通过对底流消能机理的分析、平面紊动射流的流速分布和对比模型的对比试验,分析了消力池中的水流运动状态和跌坎在消力池中的作用。利用跌坎式底流消能,可大大降低临底流速,减小消力池底板上的脉动压强,增加淹没射流消能效果和水流的平稳,减小雾化对周围环境的影响,是一种有效的新型消能方式。 相似文献
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跌坎型底流消力池的水力特性与优化研究 总被引:13,自引:1,他引:12
本文以向家坝高水头大单宽流量水电站为例,对旨在降低消力池临底水力学指标的跌坎型底流消力池进行了系列水工模型试验,研究了不同跌坎高度的消力池水力学特性。研究成果表明,连续跌坎的采用有利于降低消力池临底流速,其应用效果取决于跌坎高度,但跌坎的存在也改变了消力池内的水流流态,对底板脉动荷载与消力池的消能效率有较大影响。对有溢流表孔与中孔的泄水建筑物采用适度收缩泄水孔出口的布置方式,可以起到稳定消力池水流流态、增进消能效率的作用,同时有利于减轻泄洪雾化。 相似文献
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通过水工模型试验着重分析比较了宽尾墩-跌坎联合消能工与跌坎以及常规消能工消力池内的水流流态、临底流速以及脉动压力等,并根据试验结果拟合分析了该联合消能工的强迫水跃长度公式。试验结果表明,该种新型的消能方式改善了跌坎消力池内的水流流态,降低了消力池内的临底流速和脉动压力,缩短了消力池的长度,减轻了下游河道的冲刷,并且能很好地利用宽尾墩良好的消能率,克服宽尾墩挑射水流对消力池底板的冲击问题,为类似工程提供了参考,同时也丰富了泄洪消能工的型式。 相似文献
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跌坎型底流消能工是一种建立在常规底流消能工基础上的新型消能工。通过理论分析得出,跌坎型底流消能工消能率随着跌坎高度与上下游水深的变化而发生变化,且不同入池Fr下,满足消能率所需坎高与水深不同。结合某大型水电工程进行验证,针对上游相对水位120.0~140.0 m、下游相对水位40.0~50.0 m,跌坎型消力池内水流流态特征进行分析。研究结果表明,跌坎型消力池内水位波动最大值发生在跌坎下游50~100 m范围内;随着跌坎型消力池跌坎高度的变化,消力池内水流可呈现出三种不同流态特征;当跌坎断面采用收缩体型后,跌坎高度可得到提升,有效地保障消力池内水流流态稳定和消能效率,改善消力池内临底水力学指标。 相似文献
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底或面跌流式水垫塘消能机理探讨 总被引:2,自引:0,他引:2
应用流体力学动量积分方程,详细地分析了底、面跌流式水垫塘流动特征和消能机理,并导出有关水力计算公式。然后,通过一个工程算例,说明整个水力计算过程。计算结果表明,公式是合理的,可为进一步的实验研究和水垫塘泄洪消能布置提供科学依据。 相似文献
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导流洞出口消力池内设置悬栅消能工试验研究 总被引:1,自引:1,他引:0
通过对新疆迪那河五一水库工程导流兼排沙洞水工模型进行泄流试验,研究悬栅消力池的型式、体型、数量等参数对消能效果的影响,最终确定悬栅消力池内加17根栅条、池后采用1/8进行变坡的优化方案。试验结果表明:悬栅的设置,改善了消力池内水流的流态,降低了池内的最大水深。在设计水位下,设置悬栅后使消力池内最大水深由原来的19.4 ... 相似文献
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水垫塘三维紊流数值模拟及消能分析 总被引:10,自引:2,他引:10
开发了能模拟复杂紊流的三维数学模型,编制了大型计算程序,针对拉西瓦水垫塘进行了数值模拟,揭示了水垫塘内速度,压力,紊动能及其耗散率的三维分布规律,获得了详细的水垫塘流态特性。研究了水流紊动扩主消能特性,反映出紊动和消能大量地发生在射流轴线附近,计算所得的底板最大冲击动压与实验值进行了比较,二者符合良好。 相似文献
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小湾水垫塘水力特性及设计优化研究 总被引:1,自引:0,他引:1
小湾拱坝坝身泄洪消能的技术难度已达世界当前最高水平,其水垫塘的优化设计亦是工程中的一大难题。本文通过承担完成国家“八五”科技攻关项目课题研究任务,在对小湾坝身泄洪消能布置方案进行水力模型试验的基础上,应用二维和三维紊流数学模型对多层和多股淹没射流水垫塘流动特性进行了数值模拟,对水垫塘三元流速场和壁面脉动压强的水力特性进行了实测研究;通过对多层射流入流方式的优化计算和实验验证,提出了“1+1<1”效应的新观点和最佳入流方式。用人工掺气方法,研究了掺气射流特性,得出了水流掺气可导致时均压强减小,脉动压强增大的结论。文中还讨论了小湾水垫塘采用全面混凝土衬砌的必要性,并对水垫塘底板高程、长度及体型提出了新建议。 相似文献
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对窄河谷、高拱坝、大流量坝射泄洪挑流消能水垫塘的防冲安全及其混凝土衬砌优化设计问题作了全面研究,结合小湾工程采用局部水工模型试验研究了小湾工程水垫塘衬砌块的抗冲稳定性,提出了应用瞬变流和震荡流理论研究衬砌冲刷破坏机理、建立新的设计模式的新概念,讨论了水垫塘衬砌设计模式的有关问题,并对该工程的设计提出了具体建议。 相似文献
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小湾工程水垫塘优化布置的试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
运用紊流射流理论、基层冲刷平衡深度理论和放大岩块法,对“九五”科技攻关子题:“小湾工程水垫塘优化布置动床模型试验研究”进行了详细、深入和系统的试验研究,认为小湾水电站水垫塘在现有泄洪布置和基岩抗冲流速10 ̄12m/s的前提下,采用“护坡不护底”方案不仅是可行的,而且将产生显著的经济效益。通过基岩冲刷,改变二道坝高度和水垫塘边坡的系统试验研究,并结合水力计算和分析,提出了一种优化水垫塘体型-勺型水垫 相似文献
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