摘要：为研究水闸消能防冲控制条件的确定方法,以铜城闸实际工程为例,采用数值模拟方法在优选模型的基础上分别选取消能设计工况与消能校核工况的5个闸门开度进行消能防冲计算,通过分析确定过闸最大单宽能量找寻该水闸运行时的最不利工况。模型优选后闸前上游段计算长度选取90 m、防冲槽下游段计算长度选取40 m、网格划分形式选取基于粗网格下的局部加密网格、湍流模型选取RNG k-ε模型,在此模型基础上最终计算分析得出消能设计工况下闸门开度为4.0 m时,过闸单宽能量最大,此工况下上游水位10.1 m,下游水位5.6 m,即为该水闸的消能防冲控制条件。研究内容打破了将水闸泄洪工况作为最不利工况的传统思路,更能保障该水闸的安全运行,具有较好的工程应用价值,能够为同类水闸工程确定消能防冲控制条件提供参考。

摘要：【目的】检验特低扬程大流量泵站中竖井贯流泵装置的水力性能,了解泵站的真实运行情况。【方法】采用模型试验的方法,研究了慎江泵站竖井贯流泵装置的外特性,并分析数据提出了改进方案。【结果】泵装置的最高效率出现在叶片角0°工况,可达77.57%,此时泵装置流量为220.5 L/s,扬程为1.95 m。在试验扬程范围内,慎江泵站的装置汽蚀余量充裕,不会产生汽蚀危害。在叶片角为0°时,最大扬程为2.93 m时,飞逸转速相当于额定转速的1.80倍。原方案设计扬程工况下,泵装置的流量偏小,而且在最大扬程工况下的飞逸转速偏大,对泵站安全运行不利。提出提高泵装置额定转速的优化方案,验证得在新转速下泵装置设计扬程对应的能量特性、汽蚀特性以及飞逸转速特性均满足要求。【结论】竖井贯流泵装置水力性能优异,装置效率高,在特低扬程泵站中前景良好,建议优先采用。

摘要：为了验证短宽形竖井配合贯流泵装置在超低扬程泵站中的水力性能,了解泵站的实际运行状况,以通吕运河泵站为例,通过物理模型试验研究其外特性,测试了贯流泵装置的能量、汽蚀和飞逸性能.结果表明,设计扬程工况下,叶片角0°满足设计流量要求且效率最高,推荐作为泵站实际运行角度;在试验扬程范围内,泵站汽蚀余量充裕,实际运行无汽蚀之忧;泵装置的飞逸转速随着叶片角度的增加而减小,在叶片角为-4°,最大扬程为3.70 m时,原型泵装置飞逸转速为额定转速的1.66倍,飞逸特性良好;通吕运河泵站在设计扬程对应的综合性能均满足设计要求,竖井贯流泵装置能够满足超低扬程泵站的运行需求,推荐在超低扬程泵站设计中优先采用.

摘要：为检验和进一步的了解全贯流泵装置的水力性能,以龙昆沟北雨水排涝泵站为例,对其泵装置的外特性进行模型试验研究并分析和数据评估。龙昆沟北雨水排涝泵站全贯流泵原型装置效率在叶片安放角固定在+2°时,水泵装置的运行流量为15.35 m^(3)/s,此时扬程能够达到2.16 m,效率达到峰值:65.25%。该全贯流泵装置在各个试验工况内,其装置汽蚀余量充裕。该装置最大扬程对应的飞逸转速为216 r/min,即等于1.49倍的额定转速,满足了水泵安全运行要求。在原方案设计扬程工况下,泵装置的运行效率偏低,不满足泵站的设计运行效率要求。而在调整了叶轮外壳与叶轮外圈之间的间隙后,泵装置设计扬程对应的装置外特性均能满足实际泵站运行要求。全贯流泵装置尺寸小、结构紧凑且水力性能优异,对于低扬程大流量泵站具有较高的适用性,可考虑采用。

摘要：对某泵站的竖井式进水流道进行数值模拟计算,发现在竖井尾部汇合处出现脱流现象。从竖井渐缩段线型和尺寸角度出发,设计了15种优化方案,对竖井式进水流道的水力性能和竖井尾部汇合处的脱流现象展开研究,并对最优方案进行模型试验研究。结果表明:在竖井式进水流道尾部汇合处出现脱流现象会导致流道出口断面速度加权平均角度降低;同一竖井渐缩段线型方案下,竖井式进水流道的水力损失随着竖井渐缩段长度增大先减小后增大,速度加权平均角随竖井渐缩短长度增大逐渐递增;采用线型优化方案二时,进水流道竖井尾部汇合处不会出现脱流现象;在15种方案中,方案JS14的进水流道水力性能较优,为某泵站优选进水流道方案;采用方案JS14的泵装置模型试验最大效率可达77.57%,且装置进水流道水力损失的数值模拟和模型试验规律一致。

摘要：为探究双节式拍门的合理开启角度,以江西鹅湖泵站双节式拍门为研究对象,分析在不同流量工况下,不同开启角度的拍门水力损失以及门后水流流态,得出一个较优的双节式拍门开启角度范围.结果表明:在双节式拍门上节门开度达到约46.00°.下节门开度达到约64.00°时,水力损失较小且其大小几乎不随流量增加发生变化,因拍门水力损失导致的效率下降值已减小至3%左右,而且随着开启角度增大,拍门对泵装置性能以及整体工程运行产生的影响在逐渐减弱.经过分析得出,鹅湖泵站双节式拍门上节门的较优开度约为46.00°~53.00°,下节门的较优开度约为64.00°~70.00°,这与该泵站双节式拍门在运行工况下的开启角度吻合,结果可为双节式拍门在泵站的应用提供借鉴.从多角度分析对比得出的双节式拍门合理开启角度的研究方法具有较高的可行性,值得在其他类型拍门合理开启角度研究中推广应用.

摘要：为研究钢筋混凝土构件破坏过程中的声发射特性,对钢筋混凝土梁进行四点弯曲加载破坏试验,利用声发射技术对破坏过程进行监测。为综合考虑声发射信号的事件数、幅度和能量等因素所反映的损伤特性,引用地震学领域的断层总面积理论与声发射b值理论进行联合表征。断层总面积反映事件数和能量的关系,声发射b值反映事件数和幅度的关系,两者的结合可以更好地反映钢筋混凝土梁的破坏规律。实验表明,该损伤表征方法可进一步提升对混凝土结构损伤预警识别的精准性,从而在实际工程运用声发射技术进行损伤识别和预警提出合理的声发射信号监测方法。

摘要：凤凰颈新站属于正向进水大扩散角泵站,前池两侧岸墙处易发生大尺度脱壁回流,不能提供较好的进水条件,危害泵站安全稳定运行。因此,以凤凰颈新站引江侧前池为例,基于CFD数值软件,模拟研究了梯形底坎位置及高度对正向进水大扩散角泵站前池流态的改善效果,并借助物理模型试验对数值模拟结果进行了验证分析。结果表明,当梯形底坎位于前池入口10 m处且坎高为1.2 m时,可较好地改善凤凰颈新站的进水条件。研究成果可为本工程及类似工程提供技术支持和参考。

摘要：针对泵站正向大扩散角前池内存在的大尺度回流问题,基于CFD软件,采用RNGκ-ε模型模拟计算了某泵站前池流态,分析原方案下的前池水力特性,并探究了八字形导流墩的整流效果。结果表明,在前池内增设八字形导流墩能有效消除两侧的大尺度回流;沿流道隔墩方向布置两组八字形导流墩后,平面流场回流区消失,边机组轴向流速分布均匀度相较于原方案分别提升了11.03%、11.32%,前池进水条件得到极大改善,泵站入口流速分布更均匀。研究结果可为正向前池泵站整流提供参考。

摘要：为深入了解双节式拍门不同开启角度对出流的影响,以某泵站的双节式拍门为例,选取在实际工程中大量使用的4种开启角度方案,利用数值模拟方法对双节式拍门在不同流量下的门后水流流态进行了三维模拟计算,分析了水流流线、流速均匀度和涵管内水力损失三个指标对水流流态的影响。结果表明,出水涵管沿程阻力损失系数与开启角度呈负相关关系,拍门开启角度越大,出水涵管内水流的水力损失越少,且随流量的增大越来越明显,流量为2 m^(3)/s时方案4与方案1相比水力损失下降了49.6%,流量为16 m^(3)/s时方案4较方案1水力损失下降了79.1%;涵管内流态与开启角度呈正相关关系,拍门开启角度越大,涵洞内水流流态越好,当拍门的开启至方案3上拍门46°、下拍门64°后,涵洞内水流状态已趋于较优状态。