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1、第24卷 第2期 河 北 工 程 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)Vol124No122007年6月 JournalofHebeiUniversityofEngineering(NaturalScienceEdition)Jun12007文章编号:1673-9469(2007)02-0055-04水电站越坝气流及雾流降雨试验研究112杨纪伟,李书芳,刘士和(1.河北工程大学教务处,河北邯郸 056038;2.武汉大学水利水电学院,湖北武汉 430072)摘要:以二滩水电站为背景对越坝气
2、流与雾流降雨进行了试验研究,分析了来流条件和泄流方式对越坝气流回流区长度的影响。试验所得雾流降雨范围与原型观测成果近似一致,初步表明通过采用人工水雾形成雾源,在风洞中进行雾流降雨范围的模拟是可行的。关键词:水电站;雾流;扩散中图分类号:TV74 文献标识码:AExperimentalstudyonatomizedflowoverdamandtheresultedprecipitationinhydropowerstation112YANGJi2wei,LIShu2fang,LIUShi2he(
3、1.EducationalAdministration,HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China;2.SchoolofWaterResourceandHydropower,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Researchofflowoverdamofhydropowerstationishelpfultogetadeeperunderstandingonthediffusionofatomizedfl
4、ow.InthispaperexperimentalstudywascarriedoutontheflowoverdamandtheresultedprecipitationbasedontheprototypeobservationdataofErtanHydropowerStation,andthevaria2tionsoftheflowtypicallengthscalewithupstreamconditionanddischargingmethodwerealsoanalyzed.Amethodt
5、omodelthedemarcationlineofatomizedflowbyartificiallygeneratingwaterfoginwindtunnelissuggestedbasedontheexperiment.Keywords:flowoverdam;atomizedflow;diffusion2 水利工程建设中,要修建高水头电站并保证全长24.6m,试验段截面0.8×1.1m,长14m。风其安全运行,必须解决的问题之一就是泄洪消能机由13kw的直流电机带动,并由可控硅整流器控[1-6]
6、问题及伴随着的泄洪雾化问题。由泄洪所形制转速。为消除矩形试验断面上二次流对主流品成的雾化水流对电站厂房、电器设备、交通公路及质的影响,对试验断面底部进行了削角处理,底部水利工程附近居民生活的影响很大,而影响雾流削角为45°×100mm。风洞收缩比为2.6,湍流度为扩散的主要因素就是越坝气流场(包括水舌风)。1%~3%。在试验过程中,对大气边界层的模拟文献[3]曾对越坝气流的运动进行了模型试验,但采用了如下方法:①采用1/4椭圆旋涡发生器的在试验中未考虑泄流方式和下游地形的影响。此方法生成人工大气边界层,该方
7、法利用在试验段外,迄今为止人们也尚未在风洞中开展过雾流降进口设置的城垛式挡板、1/4椭圆片和粗糙元来生雨的试验研究。为加深对水电站越坝气流及雾化成人工大气边界层;②利用可调顶板来消除静压水流物理模拟的认识,我们以二滩水电站为背景,梯度的影响,由于试验段较长,气流在沿程发展中进行了本项试验。会产生静压梯度,这在实际大气中是不存在的,因而利用可调顶板,用改变试验断面尺寸的方法来1试验设备与试验方法消除静压梯度的影响。本试验根据中国水利水电科学研究院1999年[7]试验在环境风洞中进行,风洞为直流吹出式,对二滩水
8、电站进行的原型观测数据,模拟的是表收稿日期:2007-03-30基金项目:国家自然科学基金重点项目(50539060)资助 特约专稿作者简介:杨纪伟(1960-),男,河北永年人,教授,从事水力学和流体力学的教学和科研。56河 北 工 程 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)2007年孔或中孔全开条件下雾化水流在上游风场作用下的紊动扩散情况。模型长度比尺λL为1∶1300,坝身材料用有机玻璃制作,周围地形