国家杰出青年科学基金(50325928)
- 作品数：22 被引量：322H指数：12
- 相关作者：许唯临张建民田忠张法星刘善均更多>>
- 相关机构：四川大学中国水电工程顾问集团公司二滩水电开发有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金雅砻江水电开发联合研究基金更多>>
- 相关领域：水利工程经济管理更多>>
- 明渠自掺气水流中气泡尺寸和个数的分布被引量：7
- 2008年
- 针对目前有关明渠自掺气水流中气泡尺寸和个数分布的实测资料极少的现状,本文采用针式掺气流速仪在坡度为45°的陡槽上对三种流量下自掺气水流沿程四个不同断面中部的气泡尺寸、个数进行了测量和统计分析。三种流量下,气泡的最小弦长、最大弦长、平均弦长自槽底向上都呈增大趋势,其中最小弦长存在一上限值,靠近槽底大概10%水深范围内实测的气泡平均弦长小于1.5mm。距槽底1mm处,个数比例≥5%的气泡弦长≤1mm,而个数份额≥10%的气泡弦长≤0.5mm。气泡的弦长不同,其个数份额沿水深的变化趋势不同,弦长在0.4mm^2mm范围内的气泡的个数比例在0.09~0.15倍水深处(由槽底向上算起)达到最大值,而弦长在2mm^10mm范围内的气泡的个数比例在0.7~0.85倍水深处(由槽底向上算起)达到最大值。
- 张法星许唯临邓军刚立高鹏
- 关键词：水力学自掺气气泡明渠
- 旋流式竖井涡室结构优化试验研究被引量：11
- 2006年
- 前人研究结果和具体工程的试验表明，旋流式竖井的涡室结构可能存在过流时涡室空腔较小、偏心严重，且流态较差等问题。为解决这些问题，结合具体工程，通过理论分析和试验研究，给出涡室半径r1与竖井半径R、涡室半径r2与r1的定量关系，涡室圆弧半径宜为竖井半径的1．5～1．6倍，r2宜为r1的0．58～0．625倍；重新定义跌坎为导流坎，其与引水道边墙的夹角以0°～10°为宜。通过水工模型试验验证，本简化方案结构简单，能有效改善涡室内流态，减小工程量，对类似工程设计有重要的参考价值。
- 高鹏杨永全马耀王海云
- 关键词：旋流式竖井涡室流态
- 宝珠寺水电站泄洪雾化原型观测被引量：8
- 2007年
- 宝珠寺水电站雾化原型观测结果表明:右底孔单独泄洪时,水舌溅水很大部分落在左岸,最大降雨强度约为360mm/h,左、右底孔同时泄洪时,左岸最大雨强在1950mm/h以上;在常遇洪水下,左、右底孔同时泄洪时,泄洪雾化将造成防雾廊道右侧的498·7m平台的严重冲刷,对该部位必须用混凝土衬砌保护;宝珠寺坝顶及坝后开关站一般不会受到泄洪雾化的影响,水电站下游河谷开阔,泄洪水雾飘散范围宽,容易散开。不过,电厂出线距离泄洪雾化影响区很近,如果泄洪时间较长,则泄洪雾化可能会对输电安全造成影响。
- 杨朝晖吴守荣刘善均张建民田忠
- 关键词：宝珠寺水电站雾化
- 前置掺气坎式阶梯溢洪道体型布置优化试验研究被引量：30
- 2008年
- 对光滑溢洪道、阶梯溢洪道和前置掺气坎式阶梯溢洪道水力特性进行了对比研究。针对阶梯式溢洪道工作水头很高,单宽流量超过50 m^3/s的工程中尚没有成功应用实例的难题,提出采用前置掺气坎式阶梯溢洪道即能保持阶梯溢洪道的较大消能率,又能通过控制掺气浓度保护台阶表面避免发生空蚀破坏,较好的解决了溢洪道体型优化和下游消能防冲问题。对前置掺气坎式阶梯溢洪道水力特性、消能特性、掺气效果、抗空蚀特性进行分析和研究,成果表明,通过掺气坎和台阶的体型优化,各级流量的消能率均达到70%左右,尽管台阶后负压达-2.3 kPa量级,实测溢洪道台阶竖直面后的掺气浓度沿程分布均大于5%,与传统阶梯式溢洪道相比,抗空蚀性能明显提高,与光滑溢洪道相比,消能率提高2-4倍,消能效果良好。
- 吴守荣张建民许唯临彭勇
- 关键词：阶梯式溢洪道水力特性掺气减蚀
- 竖井旋流泄洪洞三维数值模拟研究被引量：29
- 2007年
- 竖井旋流泄洪洞作为一种较新的泄洪洞布置形式,用传统的模型试验方法仍难以揭示其复杂的水流特性,为了探索采用数值模拟的方法来研究竖井旋流泄洪洞水力特性的可行性,用Fluent商用计算软件,对某电站竖井旋流泄洪洞进行了数值模拟研究,得到了泄流能力、竖井空腔、井壁压强分布、井壁水流空化数、总消能率等,并将部分计算结果与试验结果进行了比较,两者符合较好,表明采用数值模拟的方法研究竖井旋流泄洪洞是可行的,在进行体型优化过程中,可以采用数值模拟的方法对体型进行初选。通过对沿程断面的能量的分析计算,竖井旋流的消能主要为两部分,一是沿程能量损失,一是水垫消能。数值模拟暂时不能正确反映竖井底部的掺气及下平段的空气逸出、掺气水深、洞顶余幅等,相关的研究需借助其它手段进行更深入的研究。
- 杨朝晖吴守荣余挺贺昌林邓军许唯临
- 关键词：泄洪洞竖井旋流
- 采用高速摄像和数字图像处理技术求解强紊动明渠水流自由面被引量：6
- 2007年
- 针对强紊动明渠水流流速大、自由面形状难以测定的情况,使用高速摄像机以5000 fps的速率采集了陡槽中强紊动水流的高清晰数字图像,根据数字图像处理的基本原理,采用最大类间差法确定了所采集图像的阈值,并使用该阈值对所采集的图像进行了分割,得到了紊动水流的二进制图像,并基于八连通准则对该二进制图像中水流的边界进行了搜索检测,求得了水流边缘像素的位置坐标,确定了水流自由面的形状。结果表明,当陡槽中水流的平均流速达到7m/s后其自由面极不规则,存在着明显的柱状、团状突起,甚至破碎;这些突起的运动变形,造成了自由面的形状在短时间内变化剧烈,有可能发生包裹、卷吸作用而促进水气交换。最后对误差可能的产生来源进行了分析,指出了进一步的研究目标。
- 张法星许唯临杨朝晖吴守荣
- 关键词：数字图像处理明渠自由面
- 高水头大流量泄洪洞挑坎体型优化及下游冲淤研究被引量：14
- 2007年
- 针对某水电站泄洪洞出口挑坎水力特性和下游河道冲淤特性进行了试验研究。结合水力参数和下游河道冲淤变化规律的测试,探讨了泄洪洞挑坎原设计方案存在的主要问题。对不同挑坎位置和体型进行了对比试验,分析了各个方案的优缺点,最终提出了水流条件、冲淤特性均较优的椭圆型挑坎。研究成果可为实际工程设计提供试验依据。
- 余挺贺昌林张建民许唯临彭勇
- 关键词：泄洪洞挑流水舌
- 空蚀冲击波模式下气泡尺寸在掺气减蚀中的作用被引量：10
- 2005年
- 根据纵波在气液两相流(泡状流)中传播时的衰减规律,从理论上详细探讨了水中单个小气泡、气泡群对压力冲击波衰减所起的作用。结果表明小气泡的尺寸或气泡群的最大概率尺寸是减缓压力波强度的关键因素。给出了减缓已知频率的空化压力冲击波的最有效气泡半径(最大概率半径)的计算公式,对应各种不同的气泡尺寸(最大概率尺寸)压力衰减程度的计算公式。这有助于从微观上深入理解掺气减蚀的机理以及认识掺气减蚀的保护作用。
- 张法星许唯临朱雅琴曾华
- 关键词：空蚀压力波掺气减蚀
- 长泄洪洞模型糙率修正方法研究被引量：7
- 2007年
- 针对长泄洪洞在小比尺物理模型壁面糙率不相似问题进行理论分析和试验研究。通过合理的技术方案和手段在不改变泄洪洞位置与原河道相互关系的前提下,可以在小比尺物理模型上实现泄洪洞出口流速和流量的相似。研究表明,本方法适用于有压接无压和明流泄洪洞,很好的解决了在小比尺模型上长泄洪洞出口挑流水力特性及下游冲刷特性的模型相似性难题,实测结果与理论分析结果符合良好。
- 贺昌林余挺张建民许唯临彭勇
- 突扩突缩式内流消能工的数值模拟研究被引量：40
- 2004年
- 本文采用轴对称k～ε紊流模型对收缩比0 4～0 7的突扩突缩式内流消能工进行数值模拟研究。用PISO方法来解决速度场和压力场的耦合问题,得到了消能区压力特性、流场特性和紊动能耗散率等分布规律,详细地分析了收缩比对消能及空化特性的影响。计算的压力分布、回流区长度与试验结果吻合良好。分析了突缩比ζ和收缩段相对长度η对消能的影响。研究表明,与孔板式消能工比较,洞塞式消能工能够显著增加消能率并具有良好的抗空化性能,同时,显示了数值研究省时、节约经费和直观的优越性。
- 张建民许唯临刘善均王韦
- 关键词：消能
