深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后底板脉动压力数值模拟研究

1

作者 龚磊 龙志 +2 位作者 阴彬 苟超 杨红宣 《水力发电》 2025年第2期70-74,共5页

深孔有压隧洞平板闸门小开度运行时,在闸前水头、闸门槽的影响作用下,闸后流态紊乱,水流紊动剧烈,容易引起底板失稳。基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε湍流模型、tru-VOF法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后底板脉动压力进行数值模拟,并用... 深孔有压隧洞平板闸门小开度运行时,在闸前水头、闸门槽的影响作用下,闸后流态紊乱,水流紊动剧烈,容易引起底板失稳。基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε湍流模型、tru-VOF法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后底板脉动压力进行数值模拟,并用物理模型试验结果对数值模拟结果所得到的闸后底板动水压力时均值、脉动压强概率密度和功率谱密度进行验证。结果表明:数值模拟结果与模型试验结果吻合较好,用数值模型模拟小开度平板闸门出流的水力特性是可行的和合理的。 展开更多

关键词 平板闸门 小开度 脉动压力 数值模拟 FLOW-3D

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连续跌坎型底流消能工水力特性的影响因素研究 被引量：9

2

作者 杨红宣 赵伟 +1 位作者 徐一民 王海军 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2007年第5期142-144,共3页

通过大量的试验,测量了消力池底板压强分布规律、池内流态和流速分布,着重分析了入池水流单位重量水体能量、入池角度和跌坎高度的变化对消力池底板冲击压力、临底流速、池内流态及消能率的影响。研究表明,连续跌坎型底流消能工的跌坎... 通过大量的试验,测量了消力池底板压强分布规律、池内流态和流速分布,着重分析了入池水流单位重量水体能量、入池角度和跌坎高度的变化对消力池底板冲击压力、临底流速、池内流态及消能率的影响。研究表明,连续跌坎型底流消能工的跌坎高度与入池角度之间存在一种最优组合,可既保证消力池中消能率高,又能满足临底流速和底板动水冲击压力小的要求。该研究成果可为工程设计提供一定的科学依据。 展开更多

关键词 连续跌坎型底流消能工 水力特性 入池角度 佛氏数 跌坎高度

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底部掺气设施水流掺气量的计算 被引量：2

3

作者 杨红宣 徐一民 +2 位作者 赵伟 白文和 王海军 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期52-56,共5页

掺气减蚀是高速水流泄水建筑物减免空蚀破坏的重要措施。为了有效地实现掺气减蚀,必须使通过掺气设施后的强迫掺气水流达到一定浓度的掺气量。利用本文提出的掺气坎射流轨迹的微分方程计算出了掺气空腔长度,并通过掺气坎供气系统的供气... 掺气减蚀是高速水流泄水建筑物减免空蚀破坏的重要措施。为了有效地实现掺气减蚀,必须使通过掺气设施后的强迫掺气水流达到一定浓度的掺气量。利用本文提出的掺气坎射流轨迹的微分方程计算出了掺气空腔长度,并通过掺气坎供气系统的供气量与水流掺气量的平衡,给出了一种通过计算掺气坎射流空腔负压来确定水流掺气量的计算方法。计算结果与试验结果吻合良好。利用该方法,可对通风系统和掺气坎的设计体型进行初步验算,以判别掺气设施能否满足掺气减蚀要求。 展开更多

关键词 掺气坎 空腔负压 掺气量 掺气减蚀

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掺气坎后射流空腔积水的二维紊流数值模拟 被引量：1

4

作者 杨红宣 徐一民 +2 位作者 赵伟 王海军 王彦波 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2011年第10期40-43,共4页

在不考虑掺气浓度分布情况下将掺气坎上的水流流动按水气分层两相流进行研究，采用VOF方法和k～ε紊流模型进行数值模拟，得出了不同类型坎下积水情况和水舌形态。研究认为，掺气坎体型尺寸及下泄流量不变时，掺气空腔内积水程度随泄槽... 在不考虑掺气浓度分布情况下将掺气坎上的水流流动按水气分层两相流进行研究，采用VOF方法和k～ε紊流模型进行数值模拟，得出了不同类型坎下积水情况和水舌形态。研究认为，掺气坎体型尺寸及下泄流量不变时，掺气空腔内积水程度随泄槽底坡加大而减弱直至消失；掺气坎体型不变，佛氏数的变化仅随流速变化时，佛氏数增大则积水程度减弱直至消失。对某大型水利工程放空洞掺气挑坎的数值计算结果与试验结果吻合较好，表明将紊流数学模型用于掺气坎后射流空腔积水的数值模拟是合理可行的。 展开更多

关键词 掺气坎 空腔积水 积水深度 紊流数学模型

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跌坎型底流消能工水力特性的试验研究 被引量：36

5

作者 王海军 赵伟 +1 位作者 杨红宣 张强 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期39-41,共3页

采用水力学试验方法,对跌坎型底流消能工的水流流态、时均动水压力分布以及临底流速进行了分析。并对影响消力池水力特性的跌坎深度和水流入池角度进行了研究。研究表明跌坎型底流消能工能有效解决高水头、大单宽流量消力池水力学指标... 采用水力学试验方法,对跌坎型底流消能工的水流流态、时均动水压力分布以及临底流速进行了分析。并对影响消力池水力特性的跌坎深度和水流入池角度进行了研究。研究表明跌坎型底流消能工能有效解决高水头、大单宽流量消力池水力学指标过高的问题。 展开更多

关键词 跌坎 水力特性 底流消能

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泄槽底坡对掺气坎射流空腔积水的影响 被引量：7

6

作者 徐一民 杨红宣 +1 位作者 赵伟 王海军 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期47-51,共5页

通过作者建立的掺气坎射流曲线方程和掺气空腔积水方程,分析计算了泄槽底坡对跌坎型、挑坎型和挑跌坎型3种掺气坎掺气空腔积水的影响。计算结果表明,泄槽底坡对3种体型掺气坎掺气空腔积水的影响规律是一致的。随泄槽底坡增大,空腔积水减... 通过作者建立的掺气坎射流曲线方程和掺气空腔积水方程,分析计算了泄槽底坡对跌坎型、挑坎型和挑跌坎型3种掺气坎掺气空腔积水的影响。计算结果表明,泄槽底坡对3种体型掺气坎掺气空腔积水的影响规律是一致的。随泄槽底坡增大,空腔积水减弱,最终消失;掺气坎后挑射水流与底板的冲击角随泄槽底坡增大而减小;不同体型掺气坎的临界冲击角是不一样的。研究成果可为掺气坎的设计提供参考。 展开更多

关键词 泄槽 掺气坎 空腔积水 底坡

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跌坎型底流消能工控制临底流速的跌坎最小深度 被引量：6

7

作者 王海军 杨红宣 王立辉 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期78-81,共4页

跌坎型底流消能工的跌坎深度直接影响消力池内的水力学指标.本文基于紊动射流理论,以消力池中允许的最大临底流速为控制目标,分析了跌坎的最小深度,建立了跌坎最小深度的确定方法,并通过水力学试验对该方法进行了验证.

关键词 跌坎深度 临底流速 底流消能工 紊动射流理论 水力学试验

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折流角变化下的旋流式竖井溢洪道涡室脉动压强试验研究 被引量：6

8

作者 苟超 杨红宣 +2 位作者 沈春颖 赵国安 马江霞 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第7期214-220,共7页

旋流式竖井溢洪道因具有很多优点而被许多工程采用,为了对该类溢洪道的设计运行防护提供更多有益的参考,需要对旋流式竖井溢洪道水力特性作更深入的研究。基于物理模型试验方法研究了折流角变化下的涡室脉动压强幅值特性和频谱特性。研... 旋流式竖井溢洪道因具有很多优点而被许多工程采用,为了对该类溢洪道的设计运行防护提供更多有益的参考,需要对旋流式竖井溢洪道水力特性作更深入的研究。基于物理模型试验方法研究了折流角变化下的涡室脉动压强幅值特性和频谱特性。研究结果表明:涡室脉压强度随折流角增大而增大,脉压强度与能量耗散密切相关;脉动压强概率密度基本符合正态分布,但不服从标准正态分布。偏态系数与折流角的相关性较弱,峰态系数随折流角增大总趋势是减小的,但脉动幅值范围增大;脉动压强优势频率随折流角增大其频率范围有所拓宽并逐渐向高频转移,脉动能量主要由高频大尺度涡漩决定。 展开更多

关键词 竖井溢洪道 折流坎 涡室 脉压强度 概率密度 物理模型试验

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水垫塘冲击区掺气浓度对脉动压强作用的试验研究 被引量：2

9

作者 马文韬 杨红宣 +2 位作者 张功育 赵伟 王海军 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期70-75,共6页

采用水工模型试验,研究泄流进入水垫塘后在水垫塘底板冲击区内掺气浓度对脉动压强的作用。通过改变掺气量,使水垫塘内水体的掺气浓度发生变化,开展不同的掺气浓度对水垫塘冲击区底板脉动压强影响的研究。结果表明:在保持水垫深度和泄流... 采用水工模型试验,研究泄流进入水垫塘后在水垫塘底板冲击区内掺气浓度对脉动压强的作用。通过改变掺气量,使水垫塘内水体的掺气浓度发生变化,开展不同的掺气浓度对水垫塘冲击区底板脉动压强影响的研究。结果表明:在保持水垫深度和泄流流量不变的情况下,增加掺气量,水垫塘冲击区同一测点水体掺气浓度值随掺气量的增加而增加。水垫塘冲击区内掺气浓度分布规律为在冲击点处达到最大值,由冲击点向上、下游递减;冲击区底板总动水压强的峰值随掺气量的增加而降低;脉动压强的方差值随掺气量的增加而减小,即脉动变幅减小。脉动压强的概率密度分布为正态分布,分布曲线随掺气量的增加而变陡、变窄,脉动强度系数分布集中,即方差变小,压强峰值减小,脉动强度减小。同一测点脉动压强的频谱分布规律一致,其优势频率集中在低频范围,随掺气量的增加,脉动幅值降低,即脉动压强降低。 展开更多

关键词 水垫塘 掺气浓度 脉动压强 概率密度 频谱特性

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突扩突跌掺气设施后泄槽底板脉动压力试验研究 被引量：4

10

作者 王宏霄 杨红宣 +3 位作者 骆渊 徐一民 田蕓硕 张柱 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第9期143-147,215,共6页

有压洞出口后的突扩突跌掺气减蚀设施在水利工程中经常使用。由于水流受边界条件和掺气的影响,其流态和脉动压力往往与普通水槽的情况有很大的不同。通过水工模型试验,对突扩突跌掺气设施后泄槽底板上的脉动压力进行研究,揭示了掺气设... 有压洞出口后的突扩突跌掺气减蚀设施在水利工程中经常使用。由于水流受边界条件和掺气的影响,其流态和脉动压力往往与普通水槽的情况有很大的不同。通过水工模型试验,对突扩突跌掺气设施后泄槽底板上的脉动压力进行研究,揭示了掺气设施后泄槽底板上不同流动区域的脉动压力特性。从脉动压力的时域过程、均方根值、偏态系数、峰态系数和主频率等多方面得出冲击区、反射区和稳定区脉动压力的特性是不相同的结论。同一流量时,沿流程底板的时均压力都大于脉动压力的均方根值,在冲击区、反射区和稳定区,脉动压力的均方根值分别是同位置时均压力值的约0.5倍、0.6倍和0.7倍。研究成果可为更好地利用突扩突跌掺气设施提供有益的理论和试验依据。 展开更多

关键词 模型试验 掺气设施 突扩突跌 脉动压力 统计特征

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不同组合连接体形下旋流式竖井水力特性试验研究 被引量：5

11

作者 苟超 杨红宣 +2 位作者 沈春颖 赵国安 龚兴勇 《水力发电》 CAS 2022年第3期113-118,共6页

通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究了不同组合连接体形下旋流式竖井的水力特性,总结出竖井涡室内的4种典形流态,其中,自由旋流流态最适合于旋流式竖井。通过进一步研究进口体形和消力井深度对流态和消能率的影响,得出折流角... 通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究了不同组合连接体形下旋流式竖井的水力特性,总结出竖井涡室内的4种典形流态,其中,自由旋流流态最适合于旋流式竖井。通过进一步研究进口体形和消力井深度对流态和消能率的影响,得出折流角变化对消力井侧壁及底板压强影响不大,消力井边壁及底板均不会出现负压;流量的增加会减小消能率,折流角和消力井深度的增大可增大消能率,虽然消能率随消力井深度的增加而增加,但增加幅度随井深的增加而逐渐变缓。以上研究成果可为工程中更好地应用竖井溢洪道提供有益借鉴。 展开更多

关键词 旋流式竖井 组合连接体形 折流坎 消力井 水力特性 物理模型试验

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基于消力井井深变化下的旋流式竖井溢洪道底板脉动压强试验研究 被引量：4

12

作者 苟超 龙志 +2 位作者 卜建魁 杨红宣 罗玉珍 《水力发电》 CAS 2022年第12期103-108,共6页

基于物理模型试验方法研究了不同消力井深度下的旋流式竖井溢洪道底板脉动压强幅值特性及频谱特性。研究结果表明,底板脉压强度与井深并非呈线性关系而是随井深的增加表现为先增加后减小的规律,底板脉压强度与能量耗散密切相关,在消力... 基于物理模型试验方法研究了不同消力井深度下的旋流式竖井溢洪道底板脉动压强幅值特性及频谱特性。研究结果表明,底板脉压强度与井深并非呈线性关系而是随井深的增加表现为先增加后减小的规律,底板脉压强度与能量耗散密切相关,在消力井深度为1.25 D的基础上继续加深并不能有效提高旋流式竖井的底板脉压强度,从而依靠增加消力井深度来提高竖井消能率是不合理的。脉动压强概率密度较标准正态分布偏左为正偏分布,偏态系数与井深的相关性较弱,峰态系数整体上呈现减小的趋势,但减小幅度随井深的增加有所减小。脉动压强优势频率随井深的增加其主频率带有所拓宽并逐渐向低频转移,脉动能量主要由低频大尺度涡旋决定,井径比ε=1.25时的脉动能量较ε=0.75时与ε=1.75时明显增多,能量耗散较快,建议消力井深度与直径比h/D在1.25左右。 展开更多

关键词 消力井 井深 脉压强度 概率密度 频谱 物理模型试验

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深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性试验研究 被引量：3

13

作者 龙志 曾东山 +2 位作者 苗永光 苟超 杨红宣 《水力发电》 CAS 2023年第5期103-107,112,共6页

闸门小开度运行时,在闸前水头、闸门槽的影响作用下,闸后水流流态较全开时不同,流态较为复杂。通过物理模型试验与理论分析相结合的方法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性进行了研究,结果表明:小开度平板闸门后水流容易出现水... 闸门小开度运行时,在闸前水头、闸门槽的影响作用下,闸后水流流态较全开时不同,流态较为复杂。通过物理模型试验与理论分析相结合的方法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性进行了研究,结果表明:小开度平板闸门后水流容易出现水流射顶等不良流态现象,流态沿程变化可划分为“收缩段、扩散段及破碎段”3个阶段;闸后水流水舌高度与水舌长度均随闸门开度的增加而减小,随流量的增加而增加;时均压强压力峰值与流量同步增减且压力峰值靠后,闸后底板有负压出现,容易产生空化空蚀破坏。因此在实际工程中,需要采取一定的工程措施来改善小开度平板闸门后水流流态,避免闸后出现水流射顶等不良流态现象。研究成果可为深孔平板闸门小开度的运行与防护提供借鉴。 展开更多

关键词 平板闸门 小开度 物理模型 有压隧洞 水力特性 水流流态

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高水头、小底坡泄洪中孔掺气坎体形优化与运行实践 被引量：2

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作者 罗永钦 谌东升 +1 位作者 翟秉星 杨红宣 《水力发电》 CAS 2022年第12期98-102,共5页

高水头、小底坡、水位变幅大的掺气设施体形优化难度大。某水电站泄洪中孔最大水头达92.37 m,底坡仅5.0%,运行水位变幅为11.37 m,掺气坎体形是设计难点。基于1∶40的单体水工模型试验,对掺气坎的体形进行了系列优化,获得最终推荐体形。... 高水头、小底坡、水位变幅大的掺气设施体形优化难度大。某水电站泄洪中孔最大水头达92.37 m,底坡仅5.0%,运行水位变幅为11.37 m,掺气坎体形是设计难点。基于1∶40的单体水工模型试验,对掺气坎的体形进行了系列优化,获得最终推荐体形。研究表明:采用“坎下局部变坡+小挑坎+掺气槽”的设计,能满足高水头、小底坡、水位变幅大的泄槽掺气要求,各道掺气坎均能形成稳定空腔,掺气效果较好;掺气挑坎的细节尺寸对掺气效果极为敏感;建议建立掺气空腔与其影响因子的数学分析模型,以获得掺气坎优化体形的最佳解。该工程目前已运行近7年,总体效果良好,但突扩突跌后的侧墙发生了局部空蚀,表明对高水头泄水建筑物,宜同时采用减压模型全面、充分论证其局部空化特性。 展开更多

关键词 高水头 小底坡 水位变幅大 双泄中孔 掺气坎 体形优化

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深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性及改善措施试验研究

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作者 曾东山 苟超 +2 位作者 龙志 曾红 杨红宣 《河北工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第2期98-104,112,共8页

深孔有压隧洞平板闸门小开度运行时,闸后水流侧收缩现象比较严重,流态较为复杂,需要采取一定的工程措施来改善闸后水流流态。基于物理模型试验与理论分析相结合的方法研究了不同导流坎坎高下的闸后水力特性。结果表明:闸后水流侧收缩现... 深孔有压隧洞平板闸门小开度运行时,闸后水流侧收缩现象比较严重,流态较为复杂,需要采取一定的工程措施来改善闸后水流流态。基于物理模型试验与理论分析相结合的方法研究了不同导流坎坎高下的闸后水力特性。结果表明:闸后水流侧收缩现象随导流坎坎高的增加而减小,闸后水流水舌高度和水舌长度明显降低且底板负压基本消失,压强分布趋于均匀。但闸室导流坎坎高的增加对过流能力有一定影响,相对平底闸室,闸下过流能力随导流坎坎高的增加而减小,为避免影响过流能力,导流坎坎高不宜太大。 展开更多

关键词 平板闸门 小开度 有压隧洞 闸室 导流坎

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成都春大白菜棚栽技术及经济效益

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作者 屈小江 潘云江 杨红宣 《中国蔬菜》 北大核心 2013年第5期47-48,共2页

成都地区利用大棚进行春季大白菜生产，4月上旬至5月初上市正值供应淡季，行情好收益高。2012年三界镇早春棚栽大白菜面积达666．67hm^2（10000亩），销售收入8000万元。

关键词 春大白菜 棚栽技术 成都地区 经济效益 销售收入 大棚 早春

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