Flow-3D在水电站取水口体型优化中的应用

在水工建筑物的优化设计过程中,传统水力学计算和模型试验难以满足计算精度和设计时间的要求,而三维数值模拟的方法,可以准确高效的对不同设计方案进行对比分析。本文基于FLOW-3D软件,采用RNG湍流模型,对某水电站两种进水口设计方案进行了数值模拟,所得结果与试验成果吻合较好,能够满足工程研究要求。比较分析了弧形和平板闸门不同开启状态下,两种方案的电站引水流量、取水口水面和水底流速分布及不同过流截面流速分布特性。结果表明弧形闸门和平板闸门同时开启,对电站引水流量影响较小,在此工况下,扩大进水口前缘底板平台,减小底部过流面积,可有效提升过流均匀性和底部流速,增强冲沙效果。此方案可为冲沙建筑物的设计提供参考。     

结合工程实践谈航道淤沙治理技术

结合对丰城二期发电厂取水口淤沙项目治理的工程实践,对淤沙情况进行详细分析,发现近期取水口附近河床淤积明显,影响到取水口的正常运营,其主要原因为深泓摆动、流速减缓,泥沙落淤.最终制定了通过抛筑丁坝,采用块石抛筑石坝,用以导引水流、束水攻沙、冲深取水口处河槽的措施,三维水流泥沙数学模型计算证明了治理措施切实有效,最后提出了航道安全保证措施,并给出总结与建议.     

弯曲航道取水口处船舶航行安全风险分析

本文在研究船舶通过弯曲航道运动规律基础上,根据取水口对船舶航行的影响特点,建立船舶通过取水工程弯曲航道取水口前方水域安全横距计算模型。为取水口前方主航道中过往船舶安全通过弯曲航道中取水口所导致的横流区域,与取水口保持一定的安全横据提供一定的依据。     

重力式码头抛石基床厚分层重锤夯实施工技术

现行《重力式码头设计与施工规范》中,水下抛石基床分层厚度为2m/层,施工效率较低。某码头工程水下抛石基床厚度较大、受环境制约不能采用爆夯法。该工程采用16.17t超重夯锤,将基床分层厚度从传统的2m/层提高至4m/层。锤夯效果表明,该施工技术满足沉箱及胸墙沉降设计要求,减少了抛石基床夯实分层,缩短了工期,取得了良好的效果。     

水中含分层损伤复合材料层合板的声特征值研究

本文采用复合材料结构有限元和可压缩流体边界元耦合分析方法,研究了重流体介质(Heavy Fluid)中含层间分层损伤复合材料层合板结构的声特征值问题。在建立分析模型时,对完整与受损层合板结构采用有限元方法离散;而针对水中结构声辐射的特点,对可压缩流体介质中声压力场进行边界元离散,在此基础上讨论了含层间分层损伤复合材料层合结构的动力声特征值问题。文中给出的典型算例结果与参考文献结果吻合较好。同时以内含层间椭圆型分层损伤的复合材料层合板为典型结构,在重流体介质中探讨了影响结构声特征值的因素,本文工作为评判含层间损伤对其动力特征值的影响提供了一种有效的计算方法,而且也为含损伤复合材料层合结构声透射和辐射奠定了研究基础。     

施工期悬沙扩散对电厂取水影响的数值模拟研究

以某电厂工程为背景,采用二维潮流、泥沙数学模型的研究手段,对施工期间由于围堤建设、基建挖泥等引起的悬浮泥沙扩散对高温堆取水的影响进行了模拟研究,计算了高温堆运行阶段取水口处的最大含沙量,预测了取水口附近的泥沙淤积厚度。研究结果表明:(1)施工期高温堆运行阶段,涨潮对取水口的影响要大于落潮;(2)高温堆取水口处悬沙含量最大在0.135 kg/m3,满足施工期间高温堆取水口处悬沙含量不大于0.2 kg/m3的要求,同时高温堆所在的北侧取水明渠内,泥沙每天淤积在0.2 mm至0.5 mm范围,这种量级的淤积对高温堆的取水以及整个北侧明渠的泥沙淤积影响是很小的,短期施工不会产生强淤影响高温堆取水安全。     

大型三角闸门门缝输水运用条件试验研究

裕溪一线船闸扩容改造工程首次将三角闸门的应用口门宽度提高至34 m。为提高船闸的运行效率、充分发挥三角闸门动水启闭的优势,开展了大型三角闸门门缝输水运用条件试验研究。以三角闸门的水动力特性和船舶停泊安全为依据,研究提出裕溪新船闸大型三角闸门门缝输水的运用条件:1)三角闸门采用门缝输水应尽可能在1 m水头差以内开启;2)闸门开度应控制在1 m以内;3)随着水头差减小闸门开度可进一步增大。     

印尼ADIPALA电厂取水头和泵房内漩涡治理物理模型试验研究

通过印尼ADIPALA电厂循环冷却水取水口和取水泵房的水工物理模型试验,研究了电厂循环冷却水在取水口、引水箱涵、前池、流道等处的水流特性。试验中发现,在原设计方案中,取水口和分流墩附近出现了有害的串状吸气漩涡。文章通过对漩涡出现原因进行分析,采用了不同的治理措施,有效消除了漩涡,保证了电厂取水安全。     

内河弯曲航道凹岸取水口处船舶安全横距计算模型研究

依据船舶通过内河弯曲航道运动规律，考虑取水口对船舶航行的影响特点，以某工程实例为研究对象，建立船舶通过内河弯曲航道凹岸取水口处安全横距计算模型。为保证船舶安全通过弯曲航道中取水口所导致的横流区域提供依据。     

不同类型闸门模态特性对比分析

为研究不同类型闸门在流固耦合作用下不同开度的自振特性及振型情况,分别以某退水闸平面工作闸门和泄洪洞弧形工作闸门为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS建立模型并开展模态分析.结果表明:由于附加质量影响,平面闸门和弧形闸门各阶自振频率相对无水工况均有所下降,且均随启门过程逐渐增加,但随阶数变化程度相反;相对于平面闸门,弧...     

中高水头大型三角闸门静力数值分析

引江济汉通航工程龙州垸船闸三角闸门规模和承受水头为国内外现役和在建船闸三角门之最.由于三角闸门空间结构复杂,结构尺寸大、计算工况多、受力复杂,在设计计算时无成熟的计算公式.为了掌握该闸门结构在各种工况下的应力、应变情况,采用ANSYS有限元分析软件建立了大型三角闸门的有限元模型,分析了三角闸门结构的应力、位移以及稳定性等,并校核了该闸门的强度和刚度,评估闸门的安全性.计算结果为完善闸门结构的设计提供了依据,同时对闸门安装、运行都有很好的指导意义.     

超厚抛石层中塑性混凝土防渗墙施工技术

文章结合霞浦核电取水口塑性混凝土防渗墙的施工特点与难点,详细探讨了海域条件下超厚抛石层中塑性混凝土防渗墙施工关键技术,并通过试验确定了塑性混凝土配合比,可为类似工程提供参考。     

西辽河总办窝堡引水枢纽工程泥沙模型设计

<正>1 概述 西辽河总办窝堡引水工程由24孔拦河闸、3孔冲沙闸、左岸莫力庙取水口和右岸引辽济清取水口4部分组成,其中,左岸莫力庙取水口在拦门河闸上游800m处,其它3部分均处于同一断面上.该河段属游荡性河流,水流含沙量大,河道冲淤迅速.汛期最大含沙量为166kg/m~3,河床质平均粒径为0.25mm,推移质平均粒径为0.117mm,悬移质平均粒径为0.04mm.该工程的设计标准为二十年一遇,流量为847m~3/s;校核标准为五十年一遇,流量为1964m~3/s.该工程试验要求在流量大于100m~3/s时,保证莫力庙取水口与引辽济清取水口能同时引水,并且要求在讯期各取水口不被淤堵,拦河闸、冲沙闸能顺畅地泄洪排沙.     

含层间分层损伤复合材料层合板的动力响应研究

本文研究了含层间分层损伤复合材料层合板分层模型、阻尼和动力响应特征。在分层区上下子板间构造一种特定的界面连接单元,以防止分层处子板间的脱离或嵌入现象。为确定合理的有限元分析中的阻尼矩阵形式,文中进行了多种计算方式的比较,并做了T300/QY8911层合板梁的激振试验,依据耗散能等效,提出对阻尼矩阵构造的改良方法,使系统有限元动力响应分析中,既包含较多模态参数对结构响应的作用,又避免阻尼矩阵的满阵形式以利于有限元分析的计算机实施。利用时域直接积分法对稳态激励下的响应特征进行了研究,通过对界面连接单元刚度对动力特性影响的计算,给出分层受损复合材料层合板的动力响应特征,为含层间分层抽伤层合板动力分析提供了一个有效方法,同时,数值模拟结果对进一步理解层间分层损伤层合板的动态特性也存在一定的参考价值。     

油库码头消防取水口及反冲洗装置设计

在很多江河取水工程中,由于泥沙淤积导致引水管道有效截面减小甚至取水口淤塞,是影响运营单位取水效果和维护成本高的难题。文章以位于长江中游的宜昌港枝江港区中长燃油库码头工程为例,该工程在设计阶段超前考虑,对消防取水口引水管道采用反冲洗装置设计,从本质上解决引水管道泥沙淤积问题,降低了维护成本。     

两种水质现状评价方法在港口环境影响评价中的应用

根据对水质的监测结果和取水口附近底栖动物的调查结果,分析南通港两个通用散货泊位工程建设对下游狼山水厂取水口水质的影响。用综合生物指数法对取水口附近水域水质评价的结果显示:狼山水厂取水口的综合水质评价等级为轻污,与水质理化指标的评价结果相吻合。综合生物指数评价法与水质理化指标评价法的结果相互印证,这两种水质现状评价方法可在港口环境影响评价中应用,并互为补充。     

海滨电厂桥墩式取水口局部冲淤变化的工程计算方法

针对大型电厂海域取排水工程中桥墩式取水口的局部冲淤问题,从势流理论和柱状坐标系下床面变形方程出发,推导单个取水口的冲淤强度理论计算公式,并利用有限差分法离散笛卡尔坐标系下的床面变形方程,提出便于求解的冲淤场数值模拟方法.以某工程的海水冷却系统取水口为例,应用该理论公式和数学模型估算取水口附近的泥沙淤积情况取得较好效果,...     

葛洲坝船闸人字闸门底枢检修实践

对葛洲坝船闸1990年实施计划性大修制度以来的人字闸门底枢检修实践进行总结，上、下游人字闸门底枢分别为18～24 a和12 a的检修周期能够满足底枢的正常运行。轴瓦和蘑菇头接触面达标是保证底枢安全可靠运行的重要因素。上、下游人字闸门底枢分别采用不拆离和拆离门体的方式检修，采用球心垂直位移的方式对底枢轴瓦、蘑菇头进行加工修理，轴瓦直径采用蘑菇头相等尺寸，蘑菇头不采用有堆焊层形式；采用碳弧气刨将旧轴瓦断开取出、新轴瓦冷冻安装的轴瓦更换工艺。检修工艺节省费用，缩短了工期。增加防底枢永久移位装置可防止因泥沙进入造成底枢永久移位。     

含分层损伤复合材料层合板频率响应函数分析

振动分析中含分层损伤复合材料层合板的动力特性是非常重要的，本文主要研究含分层损伤层合板的频率响应函数（FRFs)。首先，建立分层模型和基于FOSD理论的有限元层合板单元，为保证分析模型中避免出现上子板与下子板间的脱离或嵌入，引入了16节点虚拟界面罚单元，其次，根据Adams应变理论，由层合板SDC推导出相应结构振动的模态阻尼；最后，对0%-80%不同分层大小层合板的分析计算结果，讨论了不同分层大小对受损结构的固有频率，SDC和FRFs的影响，本研究不仅有助深入理解含分层复合材料层合板的动力特性，而且可发展用来预报复合材料层合板分层损伤的程度。     

景洪水力式升船机上闸首工作大门设计

针对闸门尺寸大、功能多、结构复杂、布置空间有限等技术难题,门体结构采用大门内套垂直升降小门的新结构、水封结构创新设计、启闭装置和排水系统紧凑的布置方案等新的设计思路和措施,较好地解决了闸门结构布置、启闭机布置、闸门止水、充水、排水以及闸门内部设备布置等问题。该闸门成功投入运行,为今后的同类设计和运用实践提供参考。