底部掺气设施水流掺气量的计算
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2007年第12期(第25卷281期)东北水利水电明渠自掺气水流发展区掺气浓度分布试验赵学问,刘善均,董宝顺[摘要]本文对不同坡度、水深和流速的明渠掺气水流的掺气浓度进行了测量。
通过对试验数据分析,发现掺气发展区断面掺气浓度分布曲线与均匀掺气区的差异在于前者下支浓度梯度很小。
本文拟合了该无因次水深与佛汝德数的经验计算式,与试验数据吻合良好。
[关键词]明渠水流;掺气;掺气浓度分布[中图分类号]TV131.3+4[文献标识码]B[文章编号]1002-0624(2007)12-0035-03(广东省航道勘测设计研究院有限公司,广东广州510115)1试验模型及测量仪器模型采用四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室的可变坡陡槽,该陡槽长16.5m,变坡范围7°~75°,最大流速20m/s,最大流量0.75m3/s,有机玻璃明渠模型断面尺寸为20cm×28cm(宽×高)。
由于陡槽长度的限制,为了使水流发生掺气并满足试验要求,必须提高进入明渠模型的初始流速,因此采用有压出口,出口最大尺寸为20cm×10cm(宽×高)。
该陡槽曾多次用于明渠掺气水流的试验研究,坡度、水流速度和水深等都能满足试验要求。
掺气浓度采用目前较为先进的针式掺气流速仪,该仪器由淮委水科院研制。
它能分辨的最小气泡直径为0.01mm,理论掺气浓度分辨率小于1ppm,掺气浓度相对测量误差小于3%,而且可同时测量掺气浓度和流速,具有较高的精度[1]。
为减小有压出口对水流自掺气的影响,测量断面从下游距有压出口2.4m的位置开始布置,每隔0.75m布置一个测站,沿程依次布置编号为1~15的15个测站。
测针安装在装有直流电机可沿陡槽上下移动的小车上,可将测针准确定位在各测站断面上,测针在断面内升降可以精确到0.1mm。
各工况都测取了各个测站中心线垂直底板方向的掺气浓度分布。
2试验结果及分析本次试验分3种坡度,4种有压出口高度以及9个不同的流量共15个工况(见表1)。
水流掺气对明流泄洪洞及挑坎水力特性的影响王才欢;侯冬梅;张晖;聂艳华【摘要】水流充分掺气可以避免高流速泄洪设施发生空蚀,但也会改变相关水力特性.通过对某大坝泄洪洞掺气设施水力模型试验及关于水流表面自掺气发生条件的相关分析,提出了在全程流速超过38 m/s,长度达550 m的明流洞内仅布置一级掺气设施的建议,较通常情况减少了两级;并针对泄洪洞出流方向与河道流向交角达60°的特点,研究提出了一种大差动异型鼻坎消能工.水工模型试验成果表明,其挑流水舌沿河道纵向扩散良好,水舌外缘与河道对岸保持了30 m以上的安全距离.该泄洪洞建成后经历了高水头、较长时间的泄洪运行,明流洞和鼻坎消能工均无空蚀发生,但挑坎水舌却冲刷到对岸边坡.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2017(048)023【总页数】6页(P74-78,88)【关键词】明流泄洪洞;水流掺气;异型鼻坎消能工;减阻增速效应;水舌挑距【作者】王才欢;侯冬梅;张晖;聂艳华【作者单位】长江科学院水力学研究所,湖北武汉430010;长江科学院水力学研究所,湖北武汉430010;长江科学院水力学研究所,湖北武汉430010;长江科学院水力学研究所,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】TV653向水流中掺气是高流速泄洪设施减免空蚀破坏最经济、最有效的工程措施之一。
水流掺气分为人工强迫掺气和水流自掺气两种;人工强迫掺气是利用固体边界的突变形成水流掺气空腔,射流水体与壁面碰撞后吸走空腔中大量的空气,其特点是掺气水流仅局限于空腔以下一定范围内,且沿程掺气浓度衰减很快;而水流自掺气是指明流泄槽(或泄洪洞)内流速达到一定程度后,大量空气自水面掺入到水流中,并向水流底部发展的过程,其特点是水流中的平均掺气浓度沿程逐渐增大,并最终形成掺气均匀流。
在高流速、长距离明流泄洪设施内,水流中掺入空气为其减免空蚀破坏带来了益处,是工程师们乐于看到的效果[1-2]。
掺气水深计算公式在陡坡泄槽设计中的应用贾鸿益;罗孝明;平有洪;肖群香【摘要】In steep chute with a great fall , the water flow velocity is usually high and self -aerated flow tends to occur . The water depth in the chute will increase accordingly .If the side wall is not high enough because of the underestimation of the aerated water depth , safety of the structures will be threatened .In this paper , several calculation formulae for aer-ated water depth that are commonly used are compared with a chute example in the drainage system of a residue field . Model test results are also given and serve as the benchmark .It shows that the calculation result from Wang Junyong for-mula is close to the test results .The chute is then built following the results and a good performance is shown .%高落差、陡坡泄槽水流流速较高,易形成自掺气水流,水深加大。
如果对掺气水深估计不足,泄槽边墙高度不够,将会威胁建筑物的安全。
台阶式溢洪道掺气坎水流空腔长度和通气量的试验研究骈迎春;张志昌
【期刊名称】《电网与清洁能源》
【年(卷),期】2006(022)004
【摘要】通过试验研究了台阶式溢洪道初始掺气点的位置、在首部台阶上游加掺气挑坎情况下挑坎后的水流流态、空腔长度、通气量.得出了初始掺气点、空腔长度和通气量的确定方法,供工程参考.
【总页数】6页(P41-45,49)
【作者】骈迎春;张志昌
【作者单位】西安理工大学,西安,710048;西安理工大学,西安,710048
【正文语种】中文
【中图分类】TV135
【相关文献】
1.底掺气坎对侧空腔长度的影响 [J], 刘超;张光科;李乃稳;张光碧;王海云
2.缓坡条件下掺气坎后空腔长度的试验研究 [J], 王尧;徐一民;张继肖;舒蕴璟;马关博;
3.通气孔对掺气坎空腔长度影响的试验研究 [J], 张涛;白文和;徐一民;沈春颖;储威威;刘晓磊
4.某水库台阶式溢洪道掺气坎优化试验研究 [J], 白雪
5.侧墙掺气坎空腔长度初探 [J], 刘超;张光科;张光碧;王海云;李乃稳
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掺气水流产生的条件一、引言掺气水流是指在水流中加入气体,形成气液两相混合的流动状态。
掺气水流在许多领域中都有广泛的应用,如水处理、环境工程、化工等。
了解掺气水流产生的条件对于优化工艺、提高效率具有重要意义。
二、流体参数1. 气体流量:掺气水流的产生需要一定的气体流量,过低的气体流量会导致气液混合不充分,过高则会形成泡沫。
因此,合适的气体流量是产生掺气水流的基本条件之一。
2. 水流速度:水流速度影响掺气水流中气体的分散程度。
当水流速度较低时,气体容易聚集在一起形成大气泡;当水流速度较高时,气体则更容易分散在水中形成细小气泡。
因此,适宜的水流速度也是产生掺气水流的重要条件之一。
3. 水深:水深也会对掺气水流的产生起到一定影响。
一般来说,水深较深时,掺气水流的产生更容易,因为水深能提供更多的空间让气体分散。
三、气液界面特性1. 气泡尺寸:气泡的尺寸对于掺气水流的产生有重要影响。
较小的气泡能够更容易被水流带走,形成稳定的掺气水流。
而较大的气泡则不容易在水中分散,容易形成气团。
因此,掺气水流的产生需要气泡尺寸适中。
2. 气泡浓度:气泡浓度是指单位体积内气泡的数量。
较高的气泡浓度能够增加气体与水的接触面积,有利于气体的溶解和吸附,从而形成稳定的掺气水流。
四、装置特性1. 掺气装置:为了产生掺气水流,需要使用特定的掺气装置。
不同的掺气装置有不同的工作原理,如扩散器、喷射装置、旋流装置等。
合理选择和设计掺气装置对于产生稳定的掺气水流至关重要。
2. 掺气方式:掺气水流可以通过不同的方式实现,如直接通入气体、通过气泡发生器引入气体等。
根据具体应用需求,选择合适的掺气方式也是产生掺气水流的重要条件之一。
五、实验条件1. 温度:掺气水流的产生与温度密切相关。
一般情况下,温度较高时气体更容易溶解在水中,从而形成稳定的掺气水流。
2. 压力:掺气水流的产生需要一定的压力驱动。
合适的压力可以促使气体与水充分混合,形成稳定的掺气水流。
水电站设计D H P S第15卷第2期1999年6月二滩水电站泄洪隧洞设计周鸿汉,王 平(成都勘测设计研究院,四川成都,610072)摘 要:简要介绍了二滩水电站两条泄洪隧洞的布置、选型、结构设计,以及在高流速水流条件下所采取的减免蚀措施和防雾化措施。
关键词:泄洪洞;隧洞设计;结构计算;掺气设施;二滩水电站中图法分类号:TV 651 3 文献标识码:B 文章编号:1003-9805(1999)02-0042-051 前 言二滩水电站位于水量丰沛的雅砻江下游河段,主要建筑物有:高240m 的混凝土双曲拱坝、左岸地下厂房、引水和尾水系统、过木机道及右岸两条泄洪隧洞。
二滩坝址处的多年平均流量1670m 3/s,常年洪水流量7000~8000m 3/s,千年一遇洪水流量20600m 3/s,五千年一遇洪水流量23900m 3/s 。
泄洪隧洞按千年一遇洪水设计,五千年一遇洪水校核,相应的上游库水位分别为1200 00m 和1203 5m 。
二滩水电站的地形、地质条件和主要建筑物的布置如图1所示。
二滩水电站泄洪功率大、泄洪频繁、河道狭窄、河床抗冲能力较低,故采取分散消能的图1 二滩水电站的地形、地质条件和主要建筑物布置示意1 拱坝;2 表孔;3 泄洪洞;4 水垫塘;5 二道坝;6 泄洪洞落水区;7 过木洞;8 变压器洞;9 调压井;10 尾水洞;11 导流洞;12 进厂交通洞;13 厂房42布置原则,共布置了坝身表孔、中孔和右岸泄洪隧洞三套泄洪设施。
这三套泄洪设施的泄洪流量分配大致相等,每套设施与电站机组过流相组合均能宣泄常年洪水。
右岸泄洪隧洞的设计泄流量为2 3700m3/s。
2 布置设计2.1 洞线选择由于在左岸已布置了引水发电系统和过木机道,而右岸坝前有二滩沟,有利于泄洪隧洞进水口的布置,且电站尾水下游至三滩沟一带无主要建筑物,该河段可作为泄洪隧洞挑射水流的消能区。
为使枢纽总体布置更加协调,经综合技术经济比较后,将两条泄洪隧洞平行布置于右岸,两条隧洞中心间距40m (见图1)。
油井掺水量计算公式是什么在石油开采过程中,油井的掺水量是一个非常重要的指标。
掺水量指的是油井产出的石油中所含有的水的比例,通常以百分比来表示。
掺水量的大小直接影响着油井的产能和经济效益,因此对于油田工程来说,准确地计算油井的掺水量是非常重要的。
下面我们将介绍一下油井掺水量的计算公式以及相关的计算方法。
首先,我们需要了解一下油井掺水量的定义。
油井掺水量通常用来描述油井产出液体中水的含量。
掺水量的计算通常是通过采样分析产出液体中的水含量来进行的。
在实际的油田工程中,通常会使用一些专门的设备和仪器来采集产出液体样品,并进行化验分析来得到掺水量的数据。
掺水量的计算公式通常可以表示为:掺水量 = (产出液体中水的质量 / 产出液体总质量) × 100%。
其中,产出液体中水的质量是指产出液体中所含有的水的质量,通常以千克或者吨为单位;产出液体总质量是指产出液体的总质量,通常也是以千克或者吨为单位。
通过这个公式,我们可以得到产出液体中水的含量的百分比,即掺水量。
在实际的油田工程中,通常会使用一些专门的设备和仪器来采集产出液体样品,并进行化验分析来得到掺水量的数据。
这些设备和仪器通常包括采样瓶、离心机、分析仪器等。
通过这些设备和仪器,工作人员可以采集样品,并进行化验分析,得到产出液体中水的含量,从而计算出掺水量。
除了通过化验分析来得到掺水量的数据之外,还可以通过一些现代化的技术手段来进行掺水量的监测和计算。
例如,可以使用一些在线监测设备来实时监测产出液体中水的含量,并通过计算得到掺水量的数据。
这些在线监测设备通常可以实现自动化操作,大大提高了工作效率和数据的准确性。
在油田工程中,准确地计算油井的掺水量对于评估油田的开采效益和制定生产策略非常重要。
通过掺水量的计算,可以及时发现油井的产出液体中的水含量变化,从而及时调整生产参数,保证油井的正常生产。
同时,通过掺水量的计算,还可以评估油井的产能和经济效益,为油田的管理和决策提供重要的数据支持。