《水动力涡轮尾迹与泥沙动力学的相互作用:不同选址策略和输沙条件下的阵列性能和地貌效应》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2019-03-07
  • 流中流体动能转换装置可以部署在大型河流中,以最小的基础设施成本生产能源。然而,它们与水道测深和泥沙输移积极相互作用,产生类似桥墩的冲刷和沉积模式。对称的、流向的、对齐的涡轮装置已经证明只引入局部效应,然而复杂的配置可能会触发非局部的形态动力学不稳定。实验研究基于连续的河床地形时空测量,探讨轴流式水动力涡轮模型的多种入流条件和选址策略。结果表明,非对称水轮机安装在部分航道截面上,可能会引起平均河床地形的弱非局部变形,改变河床运移速度。地貌效应随着剪应力的增加而增强,当转子布置到河道宽度的一半时,会导致河道截面内的平均流动畸变,并导致类似于稳定的、受迫的河流沙洲特征的交替冲淤模式。非局部效应可以减轻,缩小涡轮阵列,或放大,在叶片式安装中分布涡轮,导致对发电厂规模的平均能源产量的不同估计。讨论了控制地貌效应的关键量和非对称涡轮布置的潜在效益,为海洋流体动能在河流中的扩展提供了初步指导。

    ——文章发布于2019年8月

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    • 发布时间:2019-03-11
    • 河内流体动能转换装置可部署在大规模河流中,以最低的基础设施成本生产能源。然而,研究表明它们与河道水深和泥沙输移相互作用,形成类似桥墩的冲刷沉积模式。对称的、流向的、对齐的涡轮装置只会引入局部效应,然而复杂的结构可能会引发非局部的形态动力学不稳定性。实验研究基于对河床地形的连续时空测量,探索了轴流式水轮机模型的若干入流条件和选址策略。结果表明,非对称涡轮安装在通道截面的某一部分,会引起平均河床的非局部弱变形,改变河床的迁移速度。地貌效应随着剪切应力的增加而增强,随着旋翼的展开达到河道宽度的一半,导致河道横断面内的平均流量畸变,并诱发一种类似于稳定的、受迫的河流沙洲特征的冲淤交替模式。非局部效应可以减轻,缩小涡轮阵列,或放大,分布在叶片状安装的涡轮,导致不同的估计平均能源产量在电厂规模。讨论了影响地貌效应的关键量和非对称涡轮部署的潜在效益,为河流中海洋流体动能的扩展提供了初步指导。 ——文章发布于2019年8月
  • 《流域泥沙动力学模型》

    • 来源专题:水体污染与防治领域信息门户
    • 编译者:徐慧芳
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    • 《流域泥沙动力学模型》通过分析流域泥沙过程的主要影响因素和物理机理,初步完成了流域泥沙动力学的模型和模拟方法。为了研究区域与流域尺度下包括侵蚀-输运-沉积的泥沙运动全过程,需要建立流域泥沙科学体系,对应于河流泥沙的学科内容,流域泥沙的相关研究应包括三部分:流域泥沙动力学、流域泥沙过程模拟和流域演变学。   《流域泥沙动力学模型》以黄土高原丘陵沟壑区为例,将其中发生的泥沙过程分解为坡面产流产沙、沟坡区重力侵蚀、沟道水沙演进等不同子过程,分别建立了相应的动力学模型,并以数字流域为平台进行了集成。将模型应用于黄河多沙粗沙区,模拟结果能够显示侵蚀一输运一沉积在流域内的分布情况,反映主要影响因素对流域泥沙过程的作用方式。将多沙粗沙区的产输沙模拟与黄河中下游河道的水沙动力学模拟耦合,能够分析水沙源区的来水来沙条件与干流河道间的水沙响应关系。