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题名不同扩散角下单侧渐扩消力池水力特性研究
被引量：7
- 1
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作者
杜振康
尹进步
朱光明
何红
闫秀秀
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
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出处
《水资源与水工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第2期144-151,共8页
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文摘
为揭示单侧渐扩消力池在不同扩散角下的流场特性,基于FLOW-3D软件,采用TruVOF法及RNG k-ε双方程紊流模型对单侧渐扩消力池的不同扩散角进行三维数值模拟,重点研究了消力池内的流速与漩涡特性,并将模拟计算得出的水面线、时均压强与物理模型试验结果进行对比验证。结果表明:数值模拟与物理模型试验结果基本吻合;消力池底板附近流速分布不均匀,非扩散侧流速较大,且随着扩散角度的增大,最大临底流速逐渐向非扩散侧偏移;随着扩散角度的增大,扩散侧逐渐出现贯穿性立轴漩涡,且漩涡空间尺度也逐渐变大,漩涡位置相对稳定;消力池内漩涡的强涡区均出现在漩涡中部,沿轴向整体呈现“两头小中间大”的分布规律。
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关键词
单侧渐扩消力池
扩散角
水力特性
漩涡
数值模拟
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Keywords
unilateral divergent stilling basin
diffusion angle
hydraulic characteristics
vortex
numerical simulation
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分类号
TV135.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名导流洞复合式出口消能体型的研究与应用
- 2
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作者
闫秀秀
尹进步
张曜
吴伟
杜振康
阳洲
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
五凌电力有限公司
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出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2024年第4期157-162,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51279170)。
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文摘
狭窄河谷中高水头、大流量、复杂地质条件的工程前期导流工程面临高速水流泄洪问题,对消能体型要求较高。基于水工物理模型试验对某水利枢纽导流洞出口消能体型进行优化探索,先后提出右岸导向、洞线偏移、左岸分流、强迫消能+左岸分流4种布置方案,通过对水流流态、流速和冲刷特性等水力参数进行测定和比选,最终推荐强迫消能+左岸分流的复合式消能体型,并对推荐体型对大小流量工况的适应性进行导流全过程试验分析。结果表明:复合式消能体型在各工况下消能效率较高,围堰及左岸近岸流速明显降低,分散水流能有效封堵回流,水面波动强度减弱,主流顺利归槽,冲淤情况良好,保护左岸免受冲刷。该复合式消能体型能够满足工程消能及安全稳定要求,可为具有类似特点的导流洞工程的出口设计提供参考。
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关键词
导流洞
消能体型
消能效果
流态
冲淤特性
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Keywords
diversion tunnel
energy dissipation type
energy dissipation effect
flow pattern
scouring characteristics
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分类号
TV653
[水利工程—水利水电工程]
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题名超长溢流宽度大流量溢洪道泄洪水力特性研究
- 3
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作者
朱光明
尹进步
刘志明
阳洲
杜振康
何红
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
五凌电力有限公司新能源分公司
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出处
《华北水利水电大学学报（自然科学版）》
北大核心
2024年第4期77-84,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51879227)。
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文摘
受地形、地质等因素的影响,超大库容、大泄量水利工程泄量分配与消能防冲问题十分复杂。尼雷尔工程采用堰上低水头、超长溢流宽度、大泄量溢洪道布置形式。为准确了解尼雷尔工程溢洪道实际泄洪能力和下游消能防冲与汇流等水力特性,通过模型试验与数值模拟相结合的方法,对不同方案下溢洪道的流量系数、消能率、坝后水流归槽情况、河道流速等进行了研究。研究结果表明:原设计低水头高堰溢洪道实际过流能力满足设计要求,采用数值模拟方法可以避免模型试验中缩尺效应的影响;坝面采用台阶高度1.5 m的消能方式消能效果最佳,护坦内部的侧向汇流也比较平稳顺畅,两侧来流在护坦内对撞消能后进入下游主河槽,坝后主河槽平均水深增大近30%,平均流速降低约20%。研究结果可为高坝大库容工程的泄洪消能设计提供参考。
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关键词
超长溢流宽度溢洪道
堰上低水头
流量系数
消能防冲
侧向汇流
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Keywords
extra long overflow width spillway
low head over weir
flow coefficient
energy dissipation
lateral confluence
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分类号
TV651
[水利工程—水利水电工程]
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题名基于大涡模拟的嵌槽式消力池内水力特性研究
被引量：4
- 4
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作者
杨浩宇
尹进步
阳洲
卢洋亮
魏柯榜
杜振康
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
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出处
《人民长江》
北大核心
2022年第9期181-186,共6页
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文摘
传统平底式消力池可能造成临底流速和脉动压强偏大等问题,而嵌槽式消力池可有效降低临底水力学指标。为深入研究嵌槽式消力池内水力特性,基于FLOW-3D软件,采用大涡模拟湍流的方法对平底式消力池和嵌槽式消力池进行三维数值模拟,对比了池内流态、时均压强、脉动压强及频域能量特性。研究结果表明:数值模拟与模型试验结果吻合良好,相比于平底式消力池,嵌槽式消力池可以有效改善消力池流态,降低临底流速,显著降低底板处的脉动压强均方根,从而降低消力池底板破坏的可能性。
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关键词
嵌槽式消力池
平底式消力池
水力特性
大涡模拟
临底流速
脉动压强
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Keywords
deflecting stilling basin
flat-bottom stilling basin
hydraulic characteristic
large eddy simulation
bottom velocity
fluctuating pressure
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分类号
TV653
[水利工程—水利水电工程]
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题名贵州某水库台阶溢洪道体型优化研究
被引量：4
- 5
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作者
孟云祥
孙贺
杜振康
朱光明
闫秀秀
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
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出处
《工程技术研究》
2021年第18期28-30,共3页
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文摘
台阶溢洪道在表孔泄水建筑物中具有广泛的应用前景。文章基于贵州某水库台阶溢洪道工程,采用水力学模型试验对掺气坎体型优化、小流量运行工况下不良流态等问题进行研究。研究结果表明,合理确定掺气坎尺寸可保证台阶起点形成稳定的掺气空腔和掺气水舌;针对小流量运行工况下水舌冲击台阶水平面斜抛出两侧边墙,通过缩小掺气坎末端台阶起点处的台阶尺寸,可有效降低水流跌落高度。相关研究结果可为相关工程提供实际指导,并为类似工程设计提供重要参考。
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关键词
台阶坝面
掺气坎
消力池
尾坎高度
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分类号
TV653
[水利工程—水利水电工程]
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题名旋流竖井起旋室水气两相流数值模拟研究
- 6
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作者
何红
尹进步
徐自立
杜振康
朱光明
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
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出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2023年第4期244-250,256,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51509312)。
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文摘
起旋室是旋流竖井泄洪洞的主要组成部分,为克服传统模型试验对空腔旋流的量测限制,利用RNG k-ε湍流模型对起旋室内气液两相流进行数值计算,获得起旋室内旋流运动的水力特性。计算结果表明近壁面压强沿流程增大,断面压强沿半径趋近线性增加,压强等值线呈现以起旋室中心为圆心的同心圆分布;起旋室同一断面上轴向流速随半径r先减小后增大,切向流速随半径先增大后减小,表现出组合涡分布特征;组合涡指数n处于-0.4~1之间且随半径增大而增大,表明水流从准自由涡主导转变为准强迫涡主导;起旋室内水流运动主要为切向和轴向运动为主,且沿程由切向运动主导逐渐向轴向运动主导转变,与旋流角α沿程变化特征相符合。
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关键词
旋流竖井
起旋室
数值模拟
水力特性
组合涡
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Keywords
vortex drop shaft
vortex chamber
numerical simulation
hydraulic performance
combined vortex
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分类号
TV135.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名竖井旋流泄洪洞出口体型优化研究
被引量：2
- 7
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作者
阳洲
徐根海
尹进步
何红
杜振康
朱光明
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机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2022年第2期127-131,共5页
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基金
国家自然科学基金项目(51279170)。
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文摘
为对某竖井旋流泄洪洞出口体型进行优化,提出了一种新型出口形式,通过多组物理模型试验获得了初步的优化设计原则,并结合数值模拟综合验证分析。结果表明,出口结构前端为竖向环状水跃与横向淹没水跃相连的二级掺混消能区域,湍动能大,消能效果显著,大泄量下总体消能率相对提高10%;后部水流流态转化平顺,低速平稳流出;底板压强分布合理,时均值前大后小,均方根值较小且相对减小25.26%,底板安全稳定有保障。
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关键词
竖井
出口体型
数值模拟
压强
消能率
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Keywords
drop shaft
outlet shape
numerical simulation
pressure
energy dissipation rate
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分类号
TV135.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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