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龙抬头式竖井溢洪洞水力特性研究
1
作者
黄家姝
刘华
+3 位作者
薛玉林
孟帮杰
李宏娟
黄真乾
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第3期95-100,共6页
基于某高水头、大流量竖井式溢洪洞工程,提出一种新型龙抬头式竖井溢洪洞。采用数值模拟计算,对比分析原设计有压板式竖井溢洪洞和优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞两种体型,后者水流衔接平顺,流态较好。进一步采用数值模拟计算和模型试验...
基于某高水头、大流量竖井式溢洪洞工程,提出一种新型龙抬头式竖井溢洪洞。采用数值模拟计算,对比分析原设计有压板式竖井溢洪洞和优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞两种体型,后者水流衔接平顺,流态较好。进一步采用数值模拟计算和模型试验的方法,对新型龙抬头式竖井溢洪洞开展水力特性研究。研究发现:消力井内水垫较深,底板冲击压力和脉动压强较小,提高了消能井中湍动强度与消能率,减小了空化空蚀风险;龙抬头衔接段的水流稳定,避免了水流冲顶现象。新型龙抬头式竖井溢洪洞的水工模型试验和数值模拟计算的水面线、流速和压力等参数,二者结果吻合较好。优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞有效提高竖井的消能,为工程提供了一种新的竖井消能方案。
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关键词
龙抬头式
竖井溢洪道
数值模拟
模型试验
流态
压力分布
消能率
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职称材料
龙抬头式泄洪洞水流数学模型及其应用
被引量:
12
2
作者
丁道扬
吴时强
《水利水运科学研究》
CSCD
1995年第3期246-261,共16页
本文给出了一个实用、有效的三维泄洪洞水流数值模型。对泄洪洞进口段采用势流模型,对明流段则考虑了阻力与边界层发展的影响,提出了一种既适合内部边界层区,又适合外部边界层区的数值计算方法,使之能合理地模拟龙抬头式泄洪洞的水...
本文给出了一个实用、有效的三维泄洪洞水流数值模型。对泄洪洞进口段采用势流模型,对明流段则考虑了阻力与边界层发展的影响,提出了一种既适合内部边界层区,又适合外部边界层区的数值计算方法,使之能合理地模拟龙抬头式泄洪洞的水流特性。验证计算及工程应用表明,该数值模型具有较高的精度,能满足工程要求。
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关键词
泄洪洞
龙抬头式
泄洪洞
水流
数学模型
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职称材料
龙抬头式放空洞有压段体型优化三维数值模拟研究
3
作者
黄明海
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2011年第10期78-82,共5页
本文建立了放空洞水流三维k-ε紊流数学模型,通过对多个库水位工况下水流数值模拟结果的泄流量与水工模型试验结果进行了比较,验证了数学模型的可靠性。通过数值模拟方法对放空洞检修闸收缩段和龙抬头竖弯段进行了优化。研究结果表明:...
本文建立了放空洞水流三维k-ε紊流数学模型,通过对多个库水位工况下水流数值模拟结果的泄流量与水工模型试验结果进行了比较,验证了数学模型的可靠性。通过数值模拟方法对放空洞检修闸收缩段和龙抬头竖弯段进行了优化。研究结果表明:加长收缩段长度和提高收缩段进口高度可使壁面压力分布显著改善,并且在导流闸出口两侧采用内圆弧也可使收缩段进口两侧局部压力分布改善。
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关键词
龙抬头式
放空洞
三维数值模拟
体型优化
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职称材料
基于数值模拟的小浪底龙抬头式泄洪洞防洪安全分析
被引量:
3
4
作者
张春晋
孙西欢
+4 位作者
李永业
张学琴
张雪兰
杨小妮
李飞
《水利水电科技进展》
CSCD
北大核心
2019年第6期68-74,共7页
基于数值模拟,从泄流能力、断面流速、洞顶余幅、测压管水头、空化数及挑流冲刷等方面对黄河小浪底水电站左岸2号龙抬头式泄洪洞进行了防洪安全分析,并将模拟结果与1∶40物理模型试验结果进行了对比,结果表明,模拟结果与试验结果一致,...
基于数值模拟,从泄流能力、断面流速、洞顶余幅、测压管水头、空化数及挑流冲刷等方面对黄河小浪底水电站左岸2号龙抬头式泄洪洞进行了防洪安全分析,并将模拟结果与1∶40物理模型试验结果进行了对比,结果表明,模拟结果与试验结果一致,采用数值模拟对龙抬头式泄洪洞进行防洪安全分析是可行的;同时还针对龙抬头式泄洪洞运行中存在的安全问题提出了相应的解决措施。
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关键词
泄洪洞
龙抬头式
防洪安全
数值模拟
小浪底水电站
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职称材料
龙抬头式泄洪洞安全监测指标分析
被引量:
5
5
作者
张春晋
孙西欢
李永业
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第11期1112-1119,共8页
基于1∶40正态水工模型,运用RNG k-ε双方程湍流模型对设计与校核2种特征洪水位下小浪底水电站2^(#)龙抬头式泄洪洞衔接段流场水力特性进行数值模拟,求解了该泄洪洞泄流能力、流速分布、压强分布及空化数等水力特性.同时从空化数、流速...
基于1∶40正态水工模型,运用RNG k-ε双方程湍流模型对设计与校核2种特征洪水位下小浪底水电站2^(#)龙抬头式泄洪洞衔接段流场水力特性进行数值模拟,求解了该泄洪洞泄流能力、流速分布、压强分布及空化数等水力特性.同时从空化数、流速、测压管水头及洞顶余幅等角度提出了龙抬头式泄洪洞安全监测指标,并构建了龙抬头式泄洪洞安全监测预警级别.研究结果表明:流量系数、流速及测压管水头模拟值与试验值吻合较好,说明采用数值模拟可较好地求解龙抬头式泄洪洞衔接段流场水力特性.龙抬头式泄洪洞的风险程度可划分为安全、低警、中警及高警等四级预警状态.影响龙抬头式泄洪洞安全运行的安全监测指标按照权重由大到小顺序依次为空化数、测压管水头、洞顶余幅及流速.研究结果将为龙抬头式泄洪洞的优化设计与安全施工提供一定的理论指导与技术支撑.
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关键词
龙抬头式
泄洪洞
安全监测指标
湍流模型
衔接段
数值模拟
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职称材料
龙抬头式泄洪洞水力特性试验研究与数值模拟
被引量:
10
6
作者
吴景霞
张春晋
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2021年第7期123-131,共9页
为探索采用数值模拟研究龙抬头式泄洪洞水力特性的可行性,以黄河小浪底水利枢纽2~#龙抬头式泄洪洞作为研究对象,结合1∶40正态水工模型,利用RNG k-ε湍流模型,从泄流能力、洞顶余幅、断面流速、测压管水头、水流空化数、挑流射程及冲坑...
为探索采用数值模拟研究龙抬头式泄洪洞水力特性的可行性,以黄河小浪底水利枢纽2~#龙抬头式泄洪洞作为研究对象,结合1∶40正态水工模型,利用RNG k-ε湍流模型,从泄流能力、洞顶余幅、断面流速、测压管水头、水流空化数、挑流射程及冲坑深度等方面对设计与校核两种洪水位条件下龙抬头式泄洪洞的水力特性进行了研究,并将模拟值与试验值进行对比。研究结果表明,模拟值与试验值吻合,利用数值模拟探究龙抬头式泄洪洞水力特性是可行的。泄洪洞洞内水流平稳,且洞顶余幅大于25%,即不存在明满流交替的不良流态。在校核洪水位时,流量系数模拟值与试验值都高于设计值,泄流能力能达到防洪设计要求。渥奇段和挑流段的水流空化数较小,有发生空蚀破坏的可能,需采取适当减蚀措施;高速流体在不平整的水工模型表面可能引起局部负压,应关注表面施工问题。研究所得成果可为泄洪洞设计、施工提供参考和理论依据。
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关键词
小浪底水利枢纽
龙抬头式
泄洪洞
仿真计算
水力特性
湍流模型
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职称材料
苗家坝水电站左岸溢洪洞反弧段掺气减蚀试验
7
作者
李广来
刘韩生
安梦雄
《人民长江》
北大核心
2008年第12期64-66,共3页
龙抬头式溢洪洞工程已经有不少的应用,其发生空蚀的部位一般是在反弧段下游。结合苗家坝水电站左岸溢洪洞,通过模型试验对反弧段掺气设施的位置选择和体型优化进行了研究。分析了不同运行工况时,掺气设施的掺气特性。试验结果表明,修改...
龙抬头式溢洪洞工程已经有不少的应用,其发生空蚀的部位一般是在反弧段下游。结合苗家坝水电站左岸溢洪洞,通过模型试验对反弧段掺气设施的位置选择和体型优化进行了研究。分析了不同运行工况时,掺气设施的掺气特性。试验结果表明,修改后的掺气设施体型的掺气效果良好,可以满足工程运行的需要。此模型试验对苗家坝水电站溢洪洞原型的掺气布置具有重要的参考价值。
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关键词
掺气减蚀
反弧
减压模型试验
空化空蚀
龙抬头式
溢洪洞
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职称材料
题名
龙抬头式竖井溢洪洞水力特性研究
1
作者
黄家姝
刘华
薛玉林
孟帮杰
李宏娟
黄真乾
机构
四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室
阿坝水电开发有限公司
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
出处
《中国农村水利水电》
北大核心
2025年第3期95-100,共6页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(51709191)。
文摘
基于某高水头、大流量竖井式溢洪洞工程,提出一种新型龙抬头式竖井溢洪洞。采用数值模拟计算,对比分析原设计有压板式竖井溢洪洞和优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞两种体型,后者水流衔接平顺,流态较好。进一步采用数值模拟计算和模型试验的方法,对新型龙抬头式竖井溢洪洞开展水力特性研究。研究发现:消力井内水垫较深,底板冲击压力和脉动压强较小,提高了消能井中湍动强度与消能率,减小了空化空蚀风险;龙抬头衔接段的水流稳定,避免了水流冲顶现象。新型龙抬头式竖井溢洪洞的水工模型试验和数值模拟计算的水面线、流速和压力等参数,二者结果吻合较好。优化的新型龙抬头式竖井溢洪洞有效提高竖井的消能,为工程提供了一种新的竖井消能方案。
关键词
龙抬头式
竖井溢洪道
数值模拟
模型试验
流态
压力分布
消能率
Keywords
dragon head type shaft spill way
numerical simulation
model test
flow pattern
pressure distribution
energy dissipation rate
分类号
TV135.29 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
龙抬头式泄洪洞水流数学模型及其应用
被引量:
12
2
作者
丁道扬
吴时强
机构
南京水利科学研究院水工研究所
出处
《水利水运科学研究》
CSCD
1995年第3期246-261,共16页
基金
"八五"国家重点科技攻关项目
文摘
本文给出了一个实用、有效的三维泄洪洞水流数值模型。对泄洪洞进口段采用势流模型,对明流段则考虑了阻力与边界层发展的影响,提出了一种既适合内部边界层区,又适合外部边界层区的数值计算方法,使之能合理地模拟龙抬头式泄洪洞的水流特性。验证计算及工程应用表明,该数值模型具有较高的精度,能满足工程要求。
关键词
泄洪洞
龙抬头式
泄洪洞
水流
数学模型
Keywords
numerical model, spillway tunnel, rasied tunnel intake, free level tunnel,flow
分类号
TV135.203 [水利工程—水力学及河流动力学]
在线阅读
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职称材料
题名
龙抬头式放空洞有压段体型优化三维数值模拟研究
3
作者
黄明海
机构
长江水利委员会长江科学院水力学所
出处
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2011年第10期78-82,共5页
基金
中央级公益性科研院所基本科研业务费(CKSF2010011)
(CKSF2010013/SL)
文摘
本文建立了放空洞水流三维k-ε紊流数学模型,通过对多个库水位工况下水流数值模拟结果的泄流量与水工模型试验结果进行了比较,验证了数学模型的可靠性。通过数值模拟方法对放空洞检修闸收缩段和龙抬头竖弯段进行了优化。研究结果表明:加长收缩段长度和提高收缩段进口高度可使壁面压力分布显著改善,并且在导流闸出口两侧采用内圆弧也可使收缩段进口两侧局部压力分布改善。
关键词
龙抬头式
放空洞
三维数值模拟
体型优化
Keywords
ogee emptying tunnel
3-D numerical simulation
shape optimization
分类号
TV65 [水利工程—水利水电工程]
在线阅读
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职称材料
题名
基于数值模拟的小浪底龙抬头式泄洪洞防洪安全分析
被引量:
3
4
作者
张春晋
孙西欢
李永业
张学琴
张雪兰
杨小妮
李飞
机构
黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室
太原理工大学水利科学与工程学院
晋中学院
章丘黄河河务局
太原理工大学现代科技学院
出处
《水利水电科技进展》
CSCD
北大核心
2019年第6期68-74,共7页
基金
国家重点研发计划(2016YFC0402404)
国家自然科学基金(51109155)
山西省自然科学基金(2015011067)
文摘
基于数值模拟,从泄流能力、断面流速、洞顶余幅、测压管水头、空化数及挑流冲刷等方面对黄河小浪底水电站左岸2号龙抬头式泄洪洞进行了防洪安全分析,并将模拟结果与1∶40物理模型试验结果进行了对比,结果表明,模拟结果与试验结果一致,采用数值模拟对龙抬头式泄洪洞进行防洪安全分析是可行的;同时还针对龙抬头式泄洪洞运行中存在的安全问题提出了相应的解决措施。
关键词
泄洪洞
龙抬头式
防洪安全
数值模拟
小浪底水电站
Keywords
spillway tunnel
ogee type
flood control safety
numerical simulation
Xiaolangdi Hydropower Station
分类号
TV651.3 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
龙抬头式泄洪洞安全监测指标分析
被引量:
5
5
作者
张春晋
孙西欢
李永业
机构
黄河水利科学研究院水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室
太原理工大学水利科学与工程学院
出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第11期1112-1119,共8页
基金
黄科院科技发展基金资助项目(202006)
河南省青年科学基金资助项目(212300410201)。
文摘
基于1∶40正态水工模型,运用RNG k-ε双方程湍流模型对设计与校核2种特征洪水位下小浪底水电站2^(#)龙抬头式泄洪洞衔接段流场水力特性进行数值模拟,求解了该泄洪洞泄流能力、流速分布、压强分布及空化数等水力特性.同时从空化数、流速、测压管水头及洞顶余幅等角度提出了龙抬头式泄洪洞安全监测指标,并构建了龙抬头式泄洪洞安全监测预警级别.研究结果表明:流量系数、流速及测压管水头模拟值与试验值吻合较好,说明采用数值模拟可较好地求解龙抬头式泄洪洞衔接段流场水力特性.龙抬头式泄洪洞的风险程度可划分为安全、低警、中警及高警等四级预警状态.影响龙抬头式泄洪洞安全运行的安全监测指标按照权重由大到小顺序依次为空化数、测压管水头、洞顶余幅及流速.研究结果将为龙抬头式泄洪洞的优化设计与安全施工提供一定的理论指导与技术支撑.
关键词
龙抬头式
泄洪洞
安全监测指标
湍流模型
衔接段
数值模拟
Keywords
dragon-head spillway tunnel
safety monitoring indicators
turbulent model
connection sections
numerical simulation
分类号
S277.9 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
龙抬头式泄洪洞水力特性试验研究与数值模拟
被引量:
10
6
作者
吴景霞
张春晋
机构
西安市水利规划勘测设计院
黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室
河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2021年第7期123-131,共9页
基金
黄河水利科学研究院科技发展基金项目(202006)
河南省青年科学基金项目(212300410201)
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(HKY-JBYW-2018-11)。
文摘
为探索采用数值模拟研究龙抬头式泄洪洞水力特性的可行性,以黄河小浪底水利枢纽2~#龙抬头式泄洪洞作为研究对象,结合1∶40正态水工模型,利用RNG k-ε湍流模型,从泄流能力、洞顶余幅、断面流速、测压管水头、水流空化数、挑流射程及冲坑深度等方面对设计与校核两种洪水位条件下龙抬头式泄洪洞的水力特性进行了研究,并将模拟值与试验值进行对比。研究结果表明,模拟值与试验值吻合,利用数值模拟探究龙抬头式泄洪洞水力特性是可行的。泄洪洞洞内水流平稳,且洞顶余幅大于25%,即不存在明满流交替的不良流态。在校核洪水位时,流量系数模拟值与试验值都高于设计值,泄流能力能达到防洪设计要求。渥奇段和挑流段的水流空化数较小,有发生空蚀破坏的可能,需采取适当减蚀措施;高速流体在不平整的水工模型表面可能引起局部负压,应关注表面施工问题。研究所得成果可为泄洪洞设计、施工提供参考和理论依据。
关键词
小浪底水利枢纽
龙抬头式
泄洪洞
仿真计算
水力特性
湍流模型
Keywords
Xiaolangdi Water Control Project
ogee spillway tunnel
simulative calculation
hydraulic characteristics
turbulent model
分类号
TV135.2 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
苗家坝水电站左岸溢洪洞反弧段掺气减蚀试验
7
作者
李广来
刘韩生
安梦雄
机构
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
出处
《人民长江》
北大核心
2008年第12期64-66,共3页
文摘
龙抬头式溢洪洞工程已经有不少的应用,其发生空蚀的部位一般是在反弧段下游。结合苗家坝水电站左岸溢洪洞,通过模型试验对反弧段掺气设施的位置选择和体型优化进行了研究。分析了不同运行工况时,掺气设施的掺气特性。试验结果表明,修改后的掺气设施体型的掺气效果良好,可以满足工程运行的需要。此模型试验对苗家坝水电站溢洪洞原型的掺气布置具有重要的参考价值。
关键词
掺气减蚀
反弧
减压模型试验
空化空蚀
龙抬头式
溢洪洞
分类号
TV651.1 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
龙抬头式竖井溢洪洞水力特性研究
黄家姝
刘华
薛玉林
孟帮杰
李宏娟
黄真乾
《中国农村水利水电》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
龙抬头式泄洪洞水流数学模型及其应用
丁道扬
吴时强
《水利水运科学研究》
CSCD
1995
12
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职称材料
3
龙抬头式放空洞有压段体型优化三维数值模拟研究
黄明海
《水利水电技术》
CSCD
北大核心
2011
0
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职称材料
4
基于数值模拟的小浪底龙抬头式泄洪洞防洪安全分析
张春晋
孙西欢
李永业
张学琴
张雪兰
杨小妮
李飞
《水利水电科技进展》
CSCD
北大核心
2019
3
在线阅读
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职称材料
5
龙抬头式泄洪洞安全监测指标分析
张春晋
孙西欢
李永业
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2022
5
在线阅读
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职称材料
6
龙抬头式泄洪洞水力特性试验研究与数值模拟
吴景霞
张春晋
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2021
10
在线阅读
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职称材料
7
苗家坝水电站左岸溢洪洞反弧段掺气减蚀试验
李广来
刘韩生
安梦雄
《人民长江》
北大核心
2008
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职称材料
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