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梯形消能墩组合式台阶消能工水力特性
1
作者 徐添润 李永业 +2 位作者 田煜 冯子玮 宋晓腾 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期82-89,共8页
为了提高溢洪道的消能效果,降低台阶面负压,该研究提出了消能墩与台阶组合的消能工布置形式,在台阶凸角处布置梯形消能墩。通过模型试验与数值模拟的方法,研究单排布置与单排交错布置下组合式台阶消能工的流态、流速、压强和消能率,并... 为了提高溢洪道的消能效果,降低台阶面负压,该研究提出了消能墩与台阶组合的消能工布置形式,在台阶凸角处布置梯形消能墩。通过模型试验与数值模拟的方法,研究单排布置与单排交错布置下组合式台阶消能工的流态、流速、压强和消能率,并与传统台阶消能工的水力特性对比。结果表明,组合式台阶消能工与传统台阶消能工水流流态基本相同,在凸角布置消能墩产生雍水作用,水流更为平缓;在靠近台阶水面位置,组合式台阶消能工水流流速相较于传统台阶消能工降低54%,并且各体型台阶消能工断面流速遵循底层小、表层大的规律;组合式台阶消能工的台阶水平面与竖直面在靠近凸角附近存在负压,且相较于传统台阶消能工在竖直面上负压范围缩小60%~70%;相对临界水深由0.714增大到1.486时,组合式台阶消能工较传统消能工消能率下降幅度小,且在相对水深较大的情况下消能率仍可达到70%以上,具有更好的消能特性,可为台阶溢洪道的相关工程提供参考依据。 展开更多
关键词 试验 数值模拟 水力特性 台阶消能工 梯形消能墩 消能特性
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梯形消能墩—台阶组合式消能工水力特性研究
2
作者 田煜 孙西欢 +2 位作者 李永业 陈润 耿宽 《水电能源科学》 北大核心 2023年第3期99-102,共4页
为降低台阶负压,减少空化空蚀的影响,提高台阶消能效果,在传统台阶凸角位置增设梯形消能墩组成梯形消能墩—台阶组合式消能工,采用水工模型试验与数值模拟相结合的方法,研究梯形消能墩—台阶组合式消能工的水力特性。结果表明,梯形消能... 为降低台阶负压,减少空化空蚀的影响,提高台阶消能效果,在传统台阶凸角位置增设梯形消能墩组成梯形消能墩—台阶组合式消能工,采用水工模型试验与数值模拟相结合的方法,研究梯形消能墩—台阶组合式消能工的水力特性。结果表明,梯形消能墩—台阶组合式消能工台阶水平面与竖直面在靠近凸角附近存在负压,有发生空化空蚀破坏的可能;但台阶水平面与竖直面负压区掺气浓度基本大于5%,可有效降低空化空蚀危害;在本研究范围内,梯形消能墩—台阶组合式消能工消能率可达70%以上,消能率随流量的增大而降低。该组合式消能工有利于减小台阶空化空蚀危害和提高台阶消能效果,可为台阶消能工设计和现有台阶溢洪道除险加固提供参考依据。 展开更多
关键词 台阶消能工 梯形消能墩 压强特性 掺气效果 消能特性
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消能墩在分段加墩式台阶消能工中的应用研究
3
作者 王磊 田煜 +1 位作者 冯子玮 李芊 《水电能源科学》 北大核心 2023年第6期106-109,63,共5页
为了提高台阶消能工的掺气浓度,减缓空化空蚀危害,提高消能率,提出了分段加墩式台阶消能工,采用数值模拟的方法,研究消能墩正墩和反墩布置形式对分段式加墩台阶消能工水力特性的影响。结果表明,分段加墩式台阶消能工在台阶平直段消能墩... 为了提高台阶消能工的掺气浓度,减缓空化空蚀危害,提高消能率,提出了分段加墩式台阶消能工,采用数值模拟的方法,研究消能墩正墩和反墩布置形式对分段式加墩台阶消能工水力特性的影响。结果表明,分段加墩式台阶消能工在台阶平直段消能墩附近产生水跃,正墩布置形式水跃掺气效果较好,沿程掺气浓度较高,减缓空蚀效果较好;各台阶段沿程流速逐渐增大,正墩布置具有更低的流速,消能效果更好;消能墩迎水面和上游区域形成了较大范围的正压,消能墩顶部及背水面产生了负压,正墩布置对水流的阻碍作用较高,反墩布置负压较大;各流量工况下,两种布置形式消能率较高,正墩布置形式在流量较大时消能率更高,具有更好的消能效果。正墩布置形式在减小台阶空蚀破坏和提高消能率方面效果更好,可为分段加墩式台阶消能工结构设计提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 台阶消能工 梯形消能墩 流速特性 压强特性 消能特性
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清渡河水库溢洪道模型试验研究与体型优化 被引量：7
4
作者 武英豪 王均星 +1 位作者 包芬芬 邓宇轩 《水电能源科学》 北大核心 2022年第8期131-135,共5页
清渡河水库溢洪道受下游地形条件限制,存在消力池池长严重不足的工程问题。台阶式消能工可减小入池水流弗劳德数,消力池内加设T型墩辅助消能工可缩短池内水跃长度,两者均有减小消力池所需池长的作用。初步设计采用泄槽满布台阶式消能工... 清渡河水库溢洪道受下游地形条件限制,存在消力池池长严重不足的工程问题。台阶式消能工可减小入池水流弗劳德数,消力池内加设T型墩辅助消能工可缩短池内水跃长度,两者均有减小消力池所需池长的作用。初步设计采用泄槽满布台阶式消能工后接消力池的基本方案,物理模型试验表明台阶段单宽流量过大导致掺气严重不足,池长仍不足。优化方案比选采用数值模拟进行计算,即先在台阶段前加设掺气挑坎和通气孔进行强迫掺气,在提高台阶段掺气水平的同时减小入池水流弗劳德数,但池长仍不足;之后在消力池内布置T型墩辅助消能工,采用联合消能方案。对推荐体型进行物理模型试验复核,结果表明台阶消能工+消力池内加设T型墩辅助消能工的联合消能方案,可有效解决消力池池长不足的工程问题。 展开更多
关键词 消力池 台阶式消能工 掺气挑坎 强迫掺气 T型墩
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台阶式消能工在金平水电站的应用 被引量：2
5
作者 姜华 陈永清 《水电与新能源》 2014年第3期17-19,共3页
主要介绍了金平水电站竖井溢洪道出口台阶消能方式、消能工的布置及运行情况,阐述了台阶式消能工的消能原理及消能率,结合水工模型试验成果及实际泄洪情况对金平台阶消能进行了总结,结果表明:台阶消能工消能率在80%以上,台阶上不发生空... 主要介绍了金平水电站竖井溢洪道出口台阶消能方式、消能工的布置及运行情况,阐述了台阶式消能工的消能原理及消能率,结合水工模型试验成果及实际泄洪情况对金平台阶消能进行了总结,结果表明:台阶消能工消能率在80%以上,台阶上不发生空蚀,大大减轻了下游消能压力。 展开更多
关键词 金平水电站 台阶式消能工 消能原理 消能率
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延安黄河引水工程新舍古倒虹溢流渠的设计优化 被引量：1
6
作者 刘桓辰 《陕西水利》 2018年第1期143-144,共2页
针对延安黄河引水工程文安驿川新舍古倒虹的退水溢流堰的设计难点,对其进行优化。优化结果表明:按照台阶式消能工设计溢流堰,可以在不额外增加工程投资的情况下,使溢流堰末端水流行进流速大大降低,取得良好效果。
关键词 溢流堰 台阶式消能工 引水工程 方案设计
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延安黄河引水工程新舍古台阶式溢洪道水力特性数值模拟
7
作者 刘桓辰 《黄河水利职业技术学院学报》 2018年第3期10-13,共4页
在延安黄河引水工程新舍古倒虹溢洪道设计中,采用了台阶式溢洪道,选用改进后的RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,通过三维数值模拟手段,对其水力特性进行研究,分析了1∶1.2坡比下,不同台阶尺寸的台阶式消能工在设计工况下的时均压力分布... 在延安黄河引水工程新舍古倒虹溢洪道设计中,采用了台阶式溢洪道,选用改进后的RNG k-ε湍流模型和SIMPLEC算法,通过三维数值模拟手段,对其水力特性进行研究,分析了1∶1.2坡比下,不同台阶尺寸的台阶式消能工在设计工况下的时均压力分布、沿程流速分布及沿程掺气率变化规律。 展开更多
关键词 台阶式消能工 RNGκ-ε湍流模型 SIMPLEC算法 水力特性 数值模拟
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