国家自然科学基金(51079051)
- 作品数：8 被引量：15H指数：2
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- 城门洞断面形状对其动能修正系数影响的研究
- 2017年
- 为了研究城门洞断面形状对动能修正系数的影响,基于纳维-斯托克斯方程以及标准κ-ε湍流模型,采用数值模拟结合理论分析的方法,计算了不同高宽比以及拱顶圆心角下的动能修正系数.数值计算结果与试验数据较为吻合,验证了数值计算方法的可靠性.计算结果表明:当高宽比(h/B)为0.5、拱顶圆心角θ在150°~180°之间时,动能修正系数最小,即洞内流速分布最均匀.研究结果为输水工程的导流洞设计提供了理论参考.
- 陈鹏花玉龙丁宁陈宇杰乔雨
- 关键词：数值模拟高宽比
- 阀门的流量特性对系统瞬变流分析的影响被引量：6
- 2016年
- 阀门在水利水电工程中应用广泛且型式多样,不同的流量特性影响设置阀门系统的瞬变流分析与控制。结合设置阀门的水库—有压管道—阀门系统,分别考虑具有典型流量特性的阀门,在分析相应过流特性的基础上,建立了阀门节点的水力模型,进一步结合压力管道瞬变流分析的特征线法,详细开展了阀门流量特性对系统瞬变流分析及其控制的影响。结果表明,对于有压输供水系统中设置的阀门,应在充分掌握阀门流量特性的基础上,开展必要的系统瞬变流分析及阀门的调节控制分析,以保证系统的安全稳定运行,同时也为工程阀门的选型提供了参考依据。
- 许海翔周建旭
- 关键词：水利水电工程阀门瞬变流
- 基于三维VOF方法研究上室体型对调压室涌浪的影响被引量：2
- 2017年
- 为了探究上室体型对调压室内最高涌浪的影响,基于三维VOF方法,对某水电站机组甩全负荷工况下调压室内的涌浪过程进行数值模拟,验证了数值模拟方法的可靠性.研究结果表明:在地形结构等条件允许的情况下,上室断面积越大,调压室内最高涌浪越低.相同断面积的上室,调压室内最高涌浪随长宽比增大而升高,但涨幅不大.当长宽比L/B=8.6时,最高涌浪降低0.07m.本文研究结果为调压室内涌浪过程优化提供依据.
- 丁宁蔡付林顾金彤张雯
- 关键词：VOF方法体型优化
- 多孔弹性膜对调压室涌波的削减作用被引量：3
- 2020年
- 为减少调压室工程量并保证引水系统安全高效运行,提出了调压室内部布置多孔弹性膜方案,以削减调压室涌波幅度并使波动快速衰减。采用"U"型管水柱振荡模型进行物理试验对方案进行了验证,得到了涌波削减效果与多孔弹性膜的开孔面积成反比,与布置层数成正比的规律。通过CFD数值仿真计算对调压室内部的流场特性进行分析,以阐释其消能效果的原理。研究表明,布置多孔弹性膜扰动调压室内部的流场,产生涡带、旋滚和绕流,增大水体波动时的水头损失,使得调压室内水体能量得以耗散,达到快速削减调压室涌波的效果。数值仿真计算结果和物理模型试验具有较好的一致性。对于增加引用流量增效扩容的水电站,设置多孔弹性膜可作为不重建引水发电系统的改造方案。
- 刘道桦蔡付林郭兰波林伟周建旭
- 关键词：模型试验CFD数值模拟
- 压力钢管爆管对并联调压室水电站瞬变流的影响被引量：2
- 2015年
- 为了研究水电站压力钢管爆管的特殊水力瞬变特性及其对运行机组的影响,建立压力钢管爆管计算模型,结合设置并联调压室的水电站,开展了明钢管爆管的瞬变流分析,研究了不同爆管特征断面和爆管孔口面积下水力-机械系统的水力参数特征。结果表明:水电站压力钢管爆管的瞬变特性与爆管位置及爆口面积大小密切相关;爆管支路的流量和压力发生剧烈变化,引起机组蜗壳失压、引水调压室漏空等典型事故现象;爆管支路蝶阀的关闭控制和并联调压室的存在,可以有效降低对并联支路和运行机组的影响。
- 乔艳伟周建旭结少鹏张松磊刘俊平
- 关键词：水电站压力钢管明钢管爆管瞬变流
- 低压输水单元水力振荡的数值研究被引量：2
- 2012年
- 在长距离分段低压输水系统中,为防止过大的流量波动,系统中不能产生过大的水力振荡,尤其不能发生水力共振,因此必须对其振荡特性进行分析,以保证系统的正常稳定运行。本文采用基于压力管道内水体水力振荡的线弹性模型描述输水管道中水流的控制方程,利用状态方程来描述输水单元。基于系统控制理论,分析了采用不同阶数的线弹性模型时输水单元的频率特性。同时,分析了三阶线弹性模型的特征值与输水单元参数的相关性,以及各特征频率对输水单元的影响。其结论可为输水系统的设计和优化提供依据。
- 徐进超蔡付林周建旭
- 关键词：水力学振荡特性
- 无压输水系统水流过渡时间的影响因素探究
- 2017年
- 为探究进口闸门开启时间和无压引水隧洞长度对无压输水系统水流过渡时间的影响,基于一维明渠非恒定流特征线法,并结合隐式差分法,建立"水库+无压引水隧洞+沉沙池"数值仿真分析模型,对含有沉沙池的无压输水系统的瞬变流过程进行了数值模拟.结果表明,进口闸门开启时间与无压引水隧洞长度均为影响系统水流过渡时间的敏感性因素.
- 张巧丽周建旭
- 关键词：瞬变流数值模拟
- 上游并联双调压室水电站瞬变流特性分析
- 2017年
- 由于长引水式水电站受地质地形条件、工程施工条件和系统运行稳定性等因素限制,为保证其安全运行,设置并联双调压室。通过建立调压室上游侧各支路阀门瞬变流水力特性的分析模型,以及考虑并联调压室水力特性的稳定性分析模型,深入分析了系统特殊的爆管瞬变流过程和水力振动特性。结果表明:在对应不同的爆管口直径同一爆管点位置,蝶阀至调压室之间管段最大瞬时流量为额定流量的1.14~2.21倍。随着爆管口直径的加大,不同特征管段的最大瞬时流量增大。考虑同一爆管口直径对应不同的爆管点位置,蝶阀至调压室之间管段最大瞬时流量为额定流量的1.25~1.67倍。随着爆管点和调压室距离增大,不同特征管段的最大瞬时流量增大。在任一支路爆管等不利情况下,通过相应支路阀门的控制可以降低复杂的瞬变流过程对另一正常运行支路的影响。研究所得水力—机械系统特征值分析成果对揭示引水系统水力振动特性具有参考价值。
- 周建旭张巧丽
- 关键词：水利水电工程水电站瞬变流
