旋流排沙渠道体型优化的正交数值试验方法和应用

作     者：南军虎 罗涵 马康宁 高欢 汪超群 NAN Junhu;LUO Han;MA Kangning;GAO Huan;WANG Chaoqun

作者机构：兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 

基　　金：国家自然科学基金项目(52069011) 甘肃省教育厅产业支撑计划项目(2021CYZC-27) 兰州理工大学红柳优秀青年人才支持计划资助项目 

出 版 物：《水力发电学报》 (Journal of Hydroelectric Engineering)

年 卷 期：2022年第41卷第10期

页      码：160-169页

摘      要：为优化多泥沙河流引水渠道内的泥沙级配,实现泥沙分选的效果,提出了一种新型旋流排沙渠道。基于数值模拟与模型试验结果,采用正交数值试验方法,以分流比与排沙洞典型断面的流速为目标函数,优化了旋流排沙渠道的关键体型参数,对比分析了体型优化前后旋流排沙渠道的水沙特性。结果表明,正交数值试验设计能有效提升结构的优化效率,获得具有良好性能的旋流排沙渠道。当渠道来流量为30 L·s^(-1)时,优化体型的排沙耗水量较原体型减小21.5%,分流比减小4.6%,排沙洞出口断面最大流速增大10.8%,水流的挟沙能力增强,在排沙洞内形成更有利于泥沙运动的旋转水流条件;体型优化前后的旋流排沙渠道对粒径为0.075~3.0 mm泥沙的总体截沙率分别高达90%和88%,表明旋流排沙渠道具有良好的排沙特性,且优化体型排沙洞内的泥沙淤积量较原体型减小61.8%。本成果可为这种新型旋流排沙渠道体型优化和其在引水渠道等工程中的应用提供参考。

主 题 词：旋流排沙渠道 正交数值试验方法 体型优化 分流比 水沙特性 

学科分类：08[工学] 0815[工学-矿业类] 

核心收录：

D　O　I：10.11660/slfdxb.20221013

馆 藏 号：203115348...