高水头船闸闸室消能工消能效果实验研究

利用ADV等先进的量测仪器,通过物理模型实验对高水头船闸闸室明沟和盖板消能工的消能效果进行比较。在相同实验条件下,通过对流速分布、剩余比能和水面波动等参数的对比和消能特性的分析表明:明沟消能效果优于盖板消能。明沟消能工结构简单,在我国应用不多,建议对其加强进行研究及应用。     

基于FLUENT的急流槽消能池消能率分析

利用Gambit对急流槽消能设施进行三维模拟,并采用计算流体动力学(CFD)软件Fluent对三维急流槽消能池模型进行数值模拟,分析不同尺寸的急流槽消能池面对不同入水角以及不同的入口水流速度的初始条件下消能率的情况,可为公路工程中急流槽消能池的设计提供一定的参考.     

重庆门坎滩水电站泄流能力及消能结构试验研究

针对门坎滩水电站设计方案的泄流能力和消能效果等方面进行了模型试验,结果表明原设计方案存在溢流坝泄流过于集中以及消能效果差、容易形成坝下冲刷等问题。通过采用宽尾墩结构和修改消力池及闸孔边墩布置方式对原方案进行优化设计,其模型试验结果分析表明,优化方案泄洪能力、消能效果均满足工程要求。     

低坝枢纽宽尾墩消能效果研究

结合鲁剑口电站坝下消能防冲试验研究成果,对低坝枢纽宽尾墩的水流特点,掺气特性,宽尾墩对大坝泄流能力和坝面压力的影响以及宽尾墩的消能效果等问题进行了初步探讨,了合理地使用宽尾墩结合辅助消能设施可有效地解决坝下覆盖层深,地质条件差,抗冲能力弱的低坝枢纽的消能防冲问题,从而为具有低水头,大单宽流量,低佛氏数特点的低坝枢纽泄洪消能开辟了一条新途径,可供有关低坝枢纽设计与试验工作者借鉴与参考。     

低坝枢纽宽尾墩消能效果研究

结合鱼剑口电站坝下消能防冲试验研究成果,对低坝枢纽宽尾墩的水流特点、掺气特性、宽尾墩对大坝泄流能力和坝面压力的影响以及宽尾墩的消能效果等问题进行了初步探讨,提出了合理地使用宽尾墩结合辅助消能设施可有效地解决坝下覆盖层深,地质条件差,抗冲能力弱的低坝枢纽的消能防冲问题,从而为具有低水头,大单宽流量,低佛氏数特点的低坝枢纽泄洪消能开辟了一条新途径,可供有关低坝枢纽设计与试验工作者借鉴与参考     

钻根水利枢纽工程消能防冲试验研究

消能防冲的设计是值得重视的问题,它关系到建筑物的安全及下游河床河岸的稳定。闸下冲刷破坏较普遍,消能防冲设计条件选择不当是原因之一。通过1∶50的水工整体模型试验,对钻根枢纽泄洪冲沙闸的布置进行了深入的试验研究,不仅较好地解决了泄洪消能问题,简化了结构布置,而且节省了工程量,改善了流态和冲坑形态。     

南津渡水库消能防冲设施改进加固措施试验研究

以南津渡水库为原型,按照原设计方案建立泄水闸物理模型,通过物理模型试验,模拟南津渡水库在洪水期间的泄流情况,研究消能设施在实际运行中出现破坏的原因。然后对南津渡水库消能设施进行改进,并通过试验证明,改进措施减弱了水流对消能设施和河床的冲刷破坏,消能效果显著,改进措施经济合理可行,保证了枢纽的安全运行。     

凤凰山水电站溢洪道消能结构优化设计研究

凤凰山水电站位于山区转平原入口的冲积扇上,枢纽消能防冲的方案设计关系到建筑物的安全和下游河床河岸的稳定。为改善其消能段的水流流态,提高效能效率,通过整体水工模型试验,在原设计方案的基础上,对消能段结构进行优化。实际效果表明,推荐方案下消能段水流流态有了明显改善,下泄水流能够平顺地与天然河床相衔接,水流流态平顺,河势稳定,满足工程设计和施工的要求。     

深隧排水折板型竖井泄流消能的试验研究

针对深隧排水系统竖井泄流过程中高速气-水两相流动特性进行了水力模型试验研究，观测竖井内水流下泄过程中的型态，分析最大泄流量与折板间距的关系，计算不同工况下的竖井消能率，并揭示折板型竖井在泄流过程中的消能机理. 试验结果表明:竖井在泄流过程中存在3种水流型态:撞壁受限流、临界流和自由跌水流；泄流过程中水跃是水流在折板上消能的主要原因，水流流至井底与反向流体互相撞击破碎使竖井达到最终消能的目的；当竖井直径D = 0.4 m、折板间距d介于16.02～24.56 cm时，竖井最大泄流量介于（8.7～14.7） × 10?3 m3/s，且d与最大泄流量Q_m存在线性关系；根据能量守恒定律推导出消能率公式，得到d = 19.4 cm、倾角θ = 10° 时的竖井消能率为最优；竖井盖板开孔直径 Ф 对竖井顶部压强的影响较大，当 Ф ≥ 4 cm时，竖井顶部相对压强基本为0，并且具有一定倾角的折板有利于加速竖井的泄流过程；上、中、下折板冲击力（F_u、F_m、F_d）呈现F_u > F_m > F_d 的分布规律，上、中、下折板最大面荷载分别为42.8、30.7、22.8 kN/m2. 深隧排水折板型竖井最佳泄流量和最优消能率的试验研究成果对深隧竖井工程的设计与运行提供了一定参考价值.      

船闸短廊道格栅消能室消能特性研究

针对带格栅消能室的船闸短廊道头部输水系统,建立了整体输水系统三维模型;通过RNG k~ε双方程紊流模型,廊道工作阀门的开启过程利用动网格技术,并结合自由水面处理技术的VOF法,对船闸正常运行工况的灌水全过程进行了三维流动动态仿真研究。以试验观测得到的水位、流量和流速过程线,验证了数学模型和数值方法。根据消能率和闸室自由水面紊动能总量,分析了格栅消能室的消能效果;依据紊动能、紊动耗散率及流速分布揭示了消能机理。结果表明:格栅消能室可消耗90%以上的水流能量,且主要的能量消耗发生在消能室内大量水流能量的交换过程中。     

Comparison on hydraulic characteristics between orifice plate and plug

Orifice plate energy dissipater as well as plug energy dissipater, as a kind of effective energy dissipater with characteristics of simple structure, convenient construction and high energy dissipation ratio, has become welcomed more and more by hydraulics researchers. The two kinds of energy dissipaters with sudden reduction and sudden enlargement forms are similar in energy dissipation mechanism, but there are differences in energy dissipation characteristics and cavitation characteristics. In the present paper, the differences between orifice plate and plug in energy loss coefficient, relating to their energy dissipation ratio, in the backflow region length, relating to their energy loss coefficient, and in the lowest wall pressure coefficient, relating to their cavitations risk, were analyzed by numerical simulations and physical experiment, and their features in above three aspects were also revealed. The results of research in the present paper demonstrate that the backflow region length of orifice plate is longer than that of plug at the same contraction ratio, the lowest wall pressure coefficient of plug is smaller than that of orifice plate at the same contraction ratio, and the energy loss coefficient of orifice plate is bigger than that of plug, which illustrates that plug is superior to orifice plate in resistance cavitation damage at the same contraction ratio.     

Hydraulic characteristics of multi-stage orifice plate

Energy dissipater of multi-stage orifice plate, as a kind of effective energy dissipater with characteristics of high energy dissipation ratio and low cavitations risk, has become welcomed more and more by hydraulics researchers. The relationship between the contraction ratio of upper stage orifice plate and the lower one＇s under the principle of equal-cavitation characteristics, and the reasonable distance between upper stage orifice plate and the lower one under the condition of complying with this principle, are two important factors to be considered for multi~stage energy dissipater design. In the present paper, these two factors were analyzed by theoretical consideration and numerical simulations, and solving methods were put forward. The conclusion in this paper was proved to be reasonable by model experiment.     

MDOF桥墩结构基于能量的抗震性能分析方法

针对脉冲型近场地震动的高能量输入,有必要发展以能量为指标的结构抗震性能分析方法．基于能量平衡原理,在给出多自由度体系的地震输入总能量和滞回耗能需求、结构耗能能力以及总能量沿各节点分布等计算方法的基础上,建立了一种基于能量概念的桥梁结构抗震性能评估方法．以3座加拿大的实际桥墩为算例,以近震记录和模拟脉冲为输入,验证了所建议方法的有效性和必要性．最后,以MDOF实体桥墩的时程分析结果为基础,对采用Akbas模型近似确定能量在以弯剪变形为主的中、低高度RC桥墩各截面分布的适用性进行了检验．     

刘家沟水电站水工模型试验研究

通过对刘家沟水电站水工模型的优化试验,发现溢洪道进水渠右导墙体型采用两圆弧+直线段结构能够较好的解决泄流流态问题,而消能形式采用泄槽出口平台设T型墩+岸坡分散水流+平台挑射出流的联合结构亦能够达到令人满意的消能效果.     

大跨空间网架结构铅挤压阻尼器减振控制分析

为了研究铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架结构的减振控制效果,对铅挤压阻尼器的滞回耗能特性进行了试验研究与分析,结果说明铅挤压阻尼器性能稳定,是一种优秀的耗能减振装置.使用有限元软件LS-DYNA建立大跨空间网架结构的计算模型,分别对铅挤压阻尼器在网架结构中不同布置位置下的各种工况进行了减震效果对比分析,得到了铅挤压阻尼器在大跨空间网架中布置的合理位置.同时在铅挤压阻尼器合理布置位置的条件下,研究了铅挤压阻尼器减振系统对大跨空间网架倒塌极限荷载的影响.结果表明:铅挤压阻尼器减振系统能够有效降低大跨空间网架结构的地震响应;而且在合理布置阻尼器的情况下,减振系统更能够提升大跨空间网架结构的倒塌临界荷载.     

沙河水库主坝泄洪闸水力模型试验研究

文章采用整体模型试验研究方法,测试沙河水库主坝泄洪道在原有设计尺寸和变更一级跌水池长的情况下,水流流态、消能率及跃后长度的不同情形,得出将一级跌水池增加4m、扩散段相应地缩短4m时水流形态及消能效果最佳的结论。