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题名不同高度的齿墩式消能工的数值计算
被引量：5
- 1
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作者
张鹏
郝瑞霞
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机构
太原理工大学水利科学与工程学院
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2018年第4期99-102,9,共5页
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基金
山西省自然科学基金项目(2013011037-4)
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文摘
齿墩式消能工是一种突扩突缩式的内流式消能工,利用Gambit建立齿墩式消能工模型并对其网格划分;再利用Fluent内的RNGκ-ε涡流模型计算管道内水体运动;借助Tecplot软件数据后处理,并利用物理模型试验进行对比分析。结果表明,齿墩正后方会出现涡,在试验流量范围内涡的长度在0.98 D^1.18 D之间,并随流量的增大而增大;流经齿墩段的最大水流流速是断面平均流速的2.3倍;同一布置形式的齿墩式内消能工的紊动能与其耗散率整体分布规律不随流量的改变而改变,可进一步了解齿墩式消能工的消能情况。
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关键词
齿墩状消能
RNGκ-ε涡流模型
流场
紊动能
紊动能耗散率
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Keywords
energy dissipaters of tooth block
RNG κ-ε vortex model
flow field
turbulent energy
dissipation rateof turbulent energy
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分类号
TV134.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名齿墩状内消能工的消能及压力特性
被引量：10
- 2
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作者
张婷
田淳
李永业
尤志强
樊盼
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机构
太原理工大学水利科学与工程学院
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出处
《排灌机械工程学报》
EI
北大核心
2014年第2期136-139,161,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51109155)
山西省自然科学基金资助项目(2013011037-4)
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文摘
输水管道或泄洪洞常见的内消能方式为孔板和洞塞,结合明渠水流中的消能工形式提出了齿墩状内消能工,并通过物理模型试验对不同面积收缩比的齿墩状内消能工进行了研究,分析了它们的过流能力、消能率、压强沿程变化及脉动压强特性.结果表明:齿墩状内消能工的过流能力主要是由消能工的体型及尺寸决定的,其面积收缩比越大,消能率越低,过流能力就越强;齿墩状内消能工的时均压强在收缩段骤降,在其后部逐渐上升,而后恢复至稳定,其恢复长度基本相同;齿墩状内消能工的脉动压强最大点均出现在收缩段后1倍圆管直径范围内,随后迅速减小,逐渐趋于平稳;面积收缩比为0.471 2的齿墩状消能工的脉动强度最小,因而其抗空化性能优于其他情况,且脉动压强最大点的压强概率密度分布接近正态分布.
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关键词
齿墩状内消能工
时均压强
脉动压强
过流能力
消能
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Keywords
inner energy dissipaters of tooth block
time-averaged pressure
fluctuating pressure
conveyance capacity
energy dissipation
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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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题名齿墩式内消能工的水力特性数值模拟研究
被引量：6
- 3
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作者
苏东朋
郝瑞霞
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机构
太原理工大学水利科学与工程学院
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2015年第11期79-81,13,共4页
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基金
山西省自然科学基金项目(2013011037-4)
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文摘
为了进一步研究齿墩式内消能工的水力特性,采用数值模拟方法,利用Gambit软件建立齿墩式内消能工的计算网格,借助Fluent软件中RNGκ-ε双方程紊流模型对水流流动进行数值模拟,物理模型试验结果与数值模拟结果吻合较好,并在此基础上利用数值模拟方法分析了齿墩式内消能工的压强、流速、消能率及过流能力等水力特性。结果表明,在齿墩入口处管道中心附近的压强明显小于管壁的压强,进入齿墩段,压强骤降形成低压区;在齿墩下游0.1 D(D为管道直径)处压强降到最低,之后开始恢复,并逐渐趋于平稳,压强恢复区长度约为3 D;在齿墩末端正后方形成漩涡回流区,漩涡长度约为1.2 D,之后流速分布趋于均匀;与相同面积收缩比的洞塞式内消能工相比,虽然消能率相应降低,但其流量系数的增幅大于消能率的减幅,有利于缓解过流能力与消能效果的矛盾。
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关键词
齿墩式内消能工
Fluent软件
RNG
κ-ε模型
数值模拟
压强
流速
过流能力
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Keywords
inner energy dissipaters of tooth block
Fluent software
RNG κ-ε model
numerical simulation
pressure
flow rate
conveyance capacity
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分类号
TV134.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名齿墩数目对齿墩状内消能工消能效果的影响
被引量：1
- 4
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作者
李晓娟
田淳
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机构
太原理工大学水利科学与工程学院
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2015年第11期82-84,187,共4页
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基金
山西省自然科学基金项目(2013011037-4)
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文摘
为改善传统消能方式、底流消能方式、挑流消能方式带来的不利影响,选取面积收缩比相同(ε=0.5)而齿墩数目不同的4种试验方案,通过物理模型试验,分析了各方案下齿墩状内消能工的消能率、脉动压强和空化特性。结果表明,4种试验方案的消能率大致随齿墩数目的增加而降低,方案A的消能效果最佳;脉动压强系数沿程分布规律基本相同,脉动压强在齿墩段变化剧烈,脉动压强最大点均出现在齿墩段后约1.5 D(D为圆管直径)处,随后又迅速减小,并在距齿墩段4 D后逐渐恢复平稳状态;在试验研究范围内,当n>3时脉动压强随齿墩数目的增加而增大,n=4时脉动压强最小,其抗空化性能最好;脉动压强概率密度分布基本近于正态分布。研究结果可为内消能工的工程应用提供依据。
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关键词
齿墩状内消能工
齿墩数目
脉动压强
消能效果
影响
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Keywords
inner energy dissipaters of tooth block
number of tooth block
fluctuating pressure
effect of energy dissipation
influence
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分类号
TV134.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名齿墩内流消能工的水力及消能特性试验研究
被引量：1
- 5
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作者
王海军
郝瑞霞
田淳
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机构
太原理工大学水利科学与工程学院
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出处
《人民黄河》
CAS
北大核心
2015年第10期111-113,共3页
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基金
山西省自然科学基金资助项目(2013011037-4)
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文摘
齿墩是用于有压管道中的一种新型内流消能工,为了分析其水力特性和消能效果,通过物理模型试验,对体型优化后的齿墩内流消能工进行了研究。结果表明:3种面积收缩比齿墩内流消能工时均压强在齿墩段上游很稳定,在齿墩进口压强突然急剧降低并在距齿墩进口处降到最低,随后压强升高,在齿墩下游较远处趋于平稳。齿墩内流消能工的面积收缩比小时,时均压强降幅大,流量系数较小,过流能力也小;3种面积收缩比方案的水头损失系数在流量增大到一定程度后不再发生明显变化,当齿墩内流消能工的面积收缩比小时,水头损失系数降幅小,但水头损失系数的值大;当齿墩内流消能工的面积收缩比小时,其消能率大,消能效果最好。
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关键词
齿墩内流消能工
过流能力
时均压强
水头损失系数
消能率
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Keywords
inner energy dissipaters of tooth block
flow capacity
time-averaged pressure
head loss coefficient
energy dissipation ratio
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分类号
TV134.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名齿墩式内消能工的压力及流速特性研究
被引量：1
- 6
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作者
姜雪
郝瑞霞
李砚青
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机构
太原理工大学水利科学与工程学院
山西省水利水电勘测设计研究院
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2015年第8期94-97,共4页
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基金
山西省自然科学基金项目(2013011037-4)
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文摘
为进一步了解齿墩式内消能工的特性,通过物理模型试验,分析了在齿墩数相同、面积收缩比不同的情况下齿墩式内消能工的过流能力、时均压强、脉动压强及脉动流速。结果表明,管道的过流能力主要由齿墩式内消能工的体型及尺寸决定;时均压强在齿墩进口处急剧下降,在距齿墩段进口0.2 D(D为试验管内径)处达到最小值,之后逐渐上升,到距齿墩段进口2.5 D处恢复平稳,且在试验范围内,面积收缩比越小,时均压强降幅越大,消能效果越好;脉动压强在齿墩段后出现最大值,面积收缩比ξ=0.375时脉动压强最大,其概率密度分布接近正态分布;脉动流速最大值出现在齿墩段出口处,管中心的脉动流速小于管壁处的脉动流速。
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关键词
齿墩式内消能工
过流能力
时均压强
脉动压强
脉动流速
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Keywords
inner energy dissipaters of tooth block
conveyance capacity
time-averaged pressure
fluctuating pressure
fluctuating velocit
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分类号
TV134.2
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名齿墩形内消能工脉动压力特性研究
被引量：2
- 7
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作者
赵婉璐
张婷
田淳
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机构
太原理工大学水利科学与工程学院
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2013年第11期121-123,共3页
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基金
山西省自然科学基金资助项目(2013011037-4)
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文摘
针对高速水流脉动压强负值会增大泄流边界发生空蚀破坏的问题,提出一种新型齿墩状内消能工,采用物理模型试验分析了3种齿墩形内消能工的消能特性、脉动压力特性和空化特性。结果表明,采用齿墩设施可增进消能作用并达到消能效果。通过对3种不同面积收缩比的齿墩形内消能工脉动压强研究,得到了脉动压强的分布规律,收缩面积比为0.451时的齿墩形内消能工脉动强度较小,抗空化性能更强,其脉动压强最大点的压强概率密度分布接近正态分布。
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关键词
齿墩形内消能工
高速水流
脉动压强
空化
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Keywords
inner energy dissipater of tooth block
high-velocity flow
fluctuating pressure
cavitation
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分类号
TV65
[水利工程—水利水电工程]
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