[发明专利]一种用于进水口前的浮网消涡方法在审
申请号: | 201510915967.7 | 申请日: | 2015-12-10 |
公开(公告)号: | CN105544474A | 公开(公告)日: | 2016-05-04 |
发明(设计)人: | 陈云良;赵琼;王波;杨华;杨秀玲 | 申请(专利权)人: | 四川大学 |
主分类号: | E02B8/06 | 分类号: | E02B8/06 |
代理公司: | 成都科海专利事务有限责任公司 51202 | 代理人: | 刘双兰 |
地址: | 610065 四川*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 进水 浮网消涡 方法 | ||
技术领域
本发明属于水利工程技术领域,特别涉及一种用于进水口前的浮网消涡方法。
背景技术
水利工程建筑物进水口前的立轴旋涡,即自由水面旋涡在水电站引水管道、导流隧 洞、溢洪道、大型水泵等进水口前时有发生。立轴旋涡的存在,将恶化进水口流态,降 低过流能力、降低机组效率、加剧水流脉动、卷吸漂浮物并堵塞或损坏拦污栅等,给水 利工程建筑物和机电设备带来严重的危害,造成巨大的经济损失。
研究表明:立轴旋涡的诱发主要受边界条件的影响,有效的解决途径是改善进水口 水流、地形和进口型式等边界条件。因此,要避免立轴旋涡现象对进水口正常运行的影 响,需提前研究、分析和预测立轴旋涡发生的可能,然后在工程修建前采取较为合适的 消涡措施,如:优化进水口附近边界条件、增设消涡工等。但是,就目前的研究水平, 预测进水口前立轴旋涡,还是一个没有解决的难题。由于旋涡的比尺效应,在模型试验 中成功消除了立轴旋涡,这不能保证在实际工程中就一定能得到有效控制和消除。实际 面临的问题是:在工程修建、运行前,很难预测进水口前是否会存在立轴旋涡现象,可 能发生在哪些水位、流量工况等。目前常用的消涡工,如:消涡梁、消涡隔板等辅助结 构,其技术方案是在进水口上方设置栅粱、消涡隔板以阻止旋涡产生,这种做法对于水 深较大的进水口较为合适。所述消涡梁、隔板一般设置在最低水位附近或进水口顶端, 消涡梁与消涡梁之间或隔板与隔板之间的间距要适当,太窄或太宽,都起不到防止消涡 的作用。因此,要实现消涡梁、消涡隔板的消涡效果,设计时仔细研究、准确预测进水 口的水力情况是关键,而这个问题目前也还难以解决,且消涡工一般都是在工程修建前 设计布置好。因此,要考虑采用的消涡措施是否必要、有效等问题;但在工程投入运行 前往往难以鉴定,而在工程投入运行后,再采取补救措施其操作难度大,甚至难以实现。
申请号201320293140.3的实用新型专利公开了一种进水塔消涡结构,主要由竖向消 涡板和水平消涡板构成,竖向消涡板和水平消涡板均设置在进水塔上游塔壁进水口以上 部分,且成网格状分布。该实用新型结构简单,工程量小,并且施工和运行管理都较为 方便,可广泛用于水利、水电工程泄水和引水建筑物中。但实现该设计需要具有一定强 度的水下建筑物,建成后若再修改,工程量大、成本高昂,并且也难以实现。
发明内容
本发明的目的正是为克服现有技术中所存在的缺陷和不足,提出一种用于进水口前 的浮网消涡方法。
为实现本发明的上述目的,本发明采用由以下的技术措施构成的技术方案来实现 的。
本发明所述一种用于进水口前的浮网消涡方法,包括以下步骤:
(1)首先通过目测观察到进水口前发生较为强烈、稳定的串通吸气旋涡的水位, 同时确定该立轴旋涡在进水口前发生的位置以及其直径大小;
(2)根据步骤(1)目测观察确定出的立轴旋涡直径大小,制作出边长L=(3.0~5.0)D 涡max的浮网,其中D涡max为立轴旋涡的最大直径;
(3)根据步骤(1)目测观察确定出的立轴旋涡在进水口前发生的位置,从而确定 步骤(2)所制作的浮网在进水口前水面的消涡安装位置;
(4)将步骤(2)所述制作的浮网安装固定在步骤(3)所述确定的在进水口前立 轴旋涡发生的水面位置。
上述方案中,所述浮网为“米”字型网状结构,或采用其他型式的网状结构,浮网 边沿还设有拉绳,浮网使用材质采用成熟产品泳道线制成。
上述方案中,所述浮网在进水口前的安装固定方式是根据进水口附近水工建筑物的 实际布置情况,采用向周围拉绳固定。
本发明与现有技术相比具有以下特点和有益技术效果:
1、本发明采用的浮网消涡方法,可根据实际情况将消涡浮网安装于进水口前的立 轴旋涡处,此种方法能够直接破坏诱发立轴旋涡发生的边界条件,改善进水口水流条件, 并有效的消除立轴旋涡。
2、本发明采用的浮网消涡方法与现有技术增设消涡梁、消涡隔板等方法相比,最 突出的特点是根据在工程运行时发现进水口前有立轴旋涡后,再根据实际情况制作消涡 浮网,以及根据旋涡发生的位置来安装消涡浮网,具有很强的针对性。
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