一种快速优选跌坎消力池体型的方法技术

技术编号:26342951 阅读:41 留言:0更新日期:2020-11-13 20:40
本发明专利技术提供一种快速优选跌坎消力池体型的方法,基于水利水电工程跌坎消力池的入池水流流速和角度,对合适跌坎高度、消力池长度、尾坎高度以及消力池宽度提供一种普适性的、直奔优化目标的方便快捷设计方法。本发明专利技术实现方便快捷确定跌坎消力池体型,大大缩短研究时间,显著提高研究效率。

【技术实现步骤摘要】
一种快速优选跌坎消力池体型的方法
本专利技术属于水利水电工程中的泄洪消能领域,特别涉及一种跌坎消力池快速体型设计方法。
技术介绍
底流消能是水利水电工程中应用最广泛的消能方式之一。底流消能的特点是高流速主流集中于消力池底部,因而消力池底板承受着较大的抗冲以及空蚀空化压力,底板出现冲刷、空蚀破坏的风险较大,尤其是中高水头采用底流消能的工程,由于消力池底板上流速很高,底板抗冲刷、空蚀破坏压力就更大,底流消能工程消力池底板出现冲刷破坏的案例也时有报道。随着我国水利水电建设的高速发展,近年来,为了避免挑流消能出现的雾化对周围环境的影响问题,不少中等水头、甚至高水头的工程也采用底流消能方式,由于流速高流量大,消力池的泄洪消能往往成为工程建设的关键性技术难题,在工程投资中的占比也是最大的。为了避免高流速水流对底板造成的强冲刷可能导致的冲刷、空蚀破坏,越来越多的底流消能工程将消力池设计成跌坎型消力池,使高流速主流远离底板,以降低底板上的临底流速,也避免了消力池底板表面平整度不好情况下可能出现的空蚀破坏。水流入池后,形成淹没射流,高流速水流通过与周围水体的摩阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速优选跌坎消力池体型的方法,其特征在于,采用以下公式计算跌坎消力池的体型参数:/n消力池跌坎合适高度ΔH

【技术特征摘要】
1.一种快速优选跌坎消力池体型的方法,其特征在于,采用以下公式计算跌坎消力池的体型参数:
消力池跌坎合适高度ΔHO为:



或ΔHO=μm2H
消力池合适长度LO为:



消力池合适尾坎高度HWO为:
HWO=φΔHO;
消力池合适宽度为:
B=b+nΔHO
b为跌坎处来流入流宽度,n的取值如下:
当b/ΔHO<5时,n=2~4;
5≤b/ΔHO<8,时,n=1~2;
b/ΔHO≥8时,n=0~1;
消力池跌坎处,水流入池角度为α,且为俯角,α为0°~-10°;
以上式中,
V为消力池入池水流流速为;

为以速度水头表示的水流入池动能,g为重力加速度;
μ为修正系数,μ为0.1~0.15;在取值范围内,μ随α角度的增加而增加,随α的减小而减小;水平入流情况下,α=0,μ取0....

【专利技术属性】
技术研发人员:刁奕杨敏
申请(专利权)人:四川农业大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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