【摘 要】
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目前中高水头引水式水电站多采用“一管多机”的供水方式,岔管作为电站引水系统的重要组成部分,其结构和安全都至关重要。作为管道主要破坏因素之一的冲蚀磨损,尤其应该受到重视。鉴于丰水期我国大部分河流都存在水土流失现象,导致电站引水系统中水流含沙量较大,致使对复杂岔管造成不同程度的冲蚀磨损。目前,针对管道的冲蚀磨损研究主要集中于石油化工领域,在输水管道方面研究不多,尤其对大管径水电站钢岔管的研究更少。本文
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目前中高水头引水式水电站多采用“一管多机”的供水方式,岔管作为电站引水系统的重要组成部分,其结构和安全都至关重要。作为管道主要破坏因素之一的冲蚀磨损,尤其应该受到重视。鉴于丰水期我国大部分河流都存在水土流失现象,导致电站引水系统中水流含沙量较大,致使对复杂岔管造成不同程度的冲蚀磨损。目前,针对管道的冲蚀磨损研究主要集中于石油化工领域,在输水管道方面研究不多,尤其对大管径水电站钢岔管的研究更少。本文以澜沧江中下游某“一管两机”引水式电站引水系统中的非对称Y型岔管为实际研究对象,对岔管进行三维建模,采用DPM(Discrete Phase Model)多相流离散相模型,对设计工况下不同机组开启状态组合进行了数值计算,分析了管内速度分布、压力分布以及冲蚀特征。以及流速、泥沙质量流量和岔管内月牙肋的肋宽比对冲蚀的影响,通过计算平均冲蚀速率得到了平均冲蚀速率随各影响因素的变化趋势。结果表明:Y型岔管的主要冲蚀区域为分岔段肋板周围;管壁平均冲蚀速率随流速和泥沙质量流量的增大而增大;计算范围内当肋宽比为0.40时平均冲蚀速率和最大冲蚀速率都最大,此时管壁冲蚀磨损最严重。本研究结果为管道设计维护、工程运用以及对后续岔管冲蚀磨损更深入的研究提供参考。
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