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图 4展示了接复杂布置形式隧洞进?出水口各
孔拦污栅断面流速分布。从图中可以看出,各孔
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拦污栅断面主流明显,均未出 现反 向流速。1孔
孔口下部 流 速 较 大,最 大 流 速 所 在 位 置 为 y?H=
0.25 ,顶部流速小并趋近于 0,拦污栅断面流速不
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均匀系数为 2.39;2、3、4孔的主流均靠近孔口
上部,呈现出顶部流速大、底部流速小的流速分
布规律,拦污栅断面流速分布极不均匀,例如 2 # 图 3 测线布置
孔拦污栅断面流速不均匀系数为 2.09。
图 4 进?出水口拦污栅断面流速分布
为了分析出流工况进?出水口拦污栅断面流速分布不均匀的原因,图 5给出了各孔道内部沿中线剖
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面流速云图。水流经由复杂布置形式隧洞流入扩散段,受平面转弯的影响,水流向 4孔方向偏转,进
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而导致 1孔和 2、3、4孔的流动规律不同。受立面转弯的影响,水流有垂直向上的流动趋势,但扩
散段顶板扩张角较小,水流在垂向上未得到充分的扩散,产生明显的流动分离现象。随着水流的扩
散,逆压力梯度增强,低流速区逐渐向孔道中部延伸,侵占主流区面积,进而导致拦污栅断面垂向流
速分布极不均匀。
图 5 沿程剖面流速分布云图
4.2 进?出水口流量分配分析 孔口流量分配情况可以用无量纲量孔口流量比(孔口实际流量与孔口理
论流量之比)表征,实际工程中孔口流量比在 0.9~1.1范围内即满足要求,当孔口流量比大于 1.1或小
于 0.9时,进?出水口的水头损失明显增加,抽水蓄能电站运行效益降低。由图 6(a)给出的出流工况
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各孔口流量比可见,各孔流量分配不均匀,1孔流量明显小于其他孔,1孔和 2孔孔口流量比超出 0.9~
1.1的范围,水流在水平方向上存在偏流现象。
为探明孔口流量分配不均匀的原因,图 6(b)给出了出流工况下,各孔道扩散段内部沿程断面流
速云图。从流量分配的角度分析,复杂布置形式隧洞存在平面转弯,水流流向在经过弯道段时在水平
方向上发生了偏转。上弯段末端与扩散段起始断面间距小,仅为隧洞洞径的 3.7倍,水流流态得不到
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充分调整,扩散段首端水平方向流速分布不均匀,有向 4孔方向偏转的趋势,分流隔墙布置在扩散段
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