乙型驼峰堰流量系数及淹没系数的试验研究

乙型驼峰堰流量系数及淹没系数的试验研究孙小鹏，水文，１９９３年第２期笔者对乙型驼峰堰流量系数与堰顶水头的关系、淹没系数与淹没度的关系、淹没流态的判别，进行了试验研究，试验表明：１．乙型驼峰堰自由溢流时流量系数受堰顶水头影响，随堰顶水头的增加而先增后减...     

顶部设置橡胶坝的复合型溢流堰试验研究

结合实际工程,对某顶部设置橡胶坝的复合型溢流堰进行了体型优化及过流能力两个方面的试验研究。模型试验表明:原设计方案的堰面存在大面积负压,不利于大坝安全运行,需要对复合堰的体型进行优化。另一方面,该复合堰由于堰顶设置了平台及橡胶坝袋的影响,其过流能力略低于一般实用堰。经多组修改方案试验比较,最终采用堰顶平台设凹槽、平台下游为幂曲线的复合型剖面。修改后的堰型有效减少了堰面负压区面积,改善了流态,并获得相对较高的流量系数。通过试验给出的复合型实用堰剖面形式及流量系数值为工程设计提供了可靠的依据。     

尾矿库排水竖井溢流特性的试验研究

结合某尾矿库泄水建筑物水力模型试验，就建于尾矿库岸坡的圆形框架挡板式排水竖井的溢流流态特征、流态过渡界限、流量与水位关系及流量系数等作一些探讨。试验表明，竖井进水口附近的地形对溢流流态、流态过渡界限及流量系数等影响十分显著。此外，本文根据试验实测资料的数值分析整理，提出竖井在不同堰顶高度时流量及流量系数的经验计算公式。     

翼形堰和驼峰堰水力特性的研究

对可能作河岸明流溢洪道控制堰的翼形堰和驼峰堰进行了二维流场的数学模型研究,求得了各堰型的流量系数和堰面动力压强;定量给出了各堰型特别是翼形堰的泄流能力变化规律和压强分布规律及主要影响因素。     

迷宫堰泄流能力及水力特性的试验研究

通过试验研究，分析了迷宫堰的水力特性，并对影响其泄流能力的诸多因素逐一进行了分析。通过量纲分析法，给出了迷宫堰流量系数的计算公式，并与一些实际工程资料进行了验证。实际工程提供的资料与公式计算结果十分接近，说明本文提供的迷宫堰流量系数计算公式是可靠的，并且具有较高的精度，为迷宫堰的设计工作提供了方便。     

基于LS-SVM的侧堰泄流能力预测模型

为了准确高效地得出矩形侧堰流量系数(C_d),首先设计矩形侧堰模型试验,得出6种不同流量工况下的流量系数试验值,利用MATLAB搭建不同核函数的最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,将影响C_d的各无量纲参数作为模型输入,C_d作为模型输出.研究表明：LS-SVM模型可用于矩形侧堰流量系数预测,且高斯核函数优于多项式核函数和线性核函数,在测试阶段最佳模型的性能指标平均绝对误差(MAE)为0.005,均方根误差(RMSE)为0.005,决定系数(R²)为0.966,表明该模型性能较好,精度较高,预测值较准确.本文提出了一种预测侧堰泄流能力的智能模型,讨论了不同无量纲参数对该模型的影响,验证了该模型的适用性,为类似水利工程提供参考依据,同时为解决复杂水力学问题提供新思路.     

上游边坡系数对折线型实用堰流量系数的影响

为系统地分析无侧收缩折线型实用堰(简称折线堰)上游边坡系数对自由堰流流量系数的影响规律,采用VOF(volume of fluid method)方法和RNG k-ε紊流模型对下游边坡直立、上游边坡系数依次为0、0.3、0.5、0.8、1.0、1.5和2.0的7个折线堰模型进行数值模拟。数值模拟结果表明,随着堰顶总水头的增加,水面线曲率减小,流量系数增大,同时上游边坡系数对流量系数的影响逐渐减小。采用多元非线性回归方法建立了含有上游边坡系数的折线堰流量系数计算公式,该公式在堰顶总水头一定时,流量系数随着上游边坡系数先增大后减小。     

动力渠道中涌波的实验研究

在设有侧堰的非自动调节动力渠道中，为确定压力前池墙顶与各段渠顶高程，必须推求当电站机组突然丢弃负荷时渠道（包括侧堰段）最大涌波高度及侧堰段泄流量之变化。 德国Ｊ·Ｆｒａｎｋ曾对呈均匀流态之渠道侧堰段（原不泄水）的涌波进行过研究，认为该段涌波沿侧堰衰减。但Ｊ·Ｆｒａｎｋ未论及当侧堰段呈非均匀流态壅水曲线（原已泄水）的情况。本文着重研究在设有侧堰的非自动调节渠道中，洪水期电站机组突然丢弃负荷时侧堰段涌波变化规律。在分析Ｊ·Ｆｒａｎｋ及华东水电勘测设计院公式的基础上，通过试验论证，提出了波高计算式（１０）。一方面得出洪水期非均匀流时，侧堰段最大涌波位置与Ｑ０／ＱＣ′比值有关，侧堰泄流量随堰顶涌波之起伏而交替增减，其时均流量Ｑ大于恒定流时的侧堰泄流量Ｑ０而小于全丢负荷、水位稳定后的侧堰泄流量Ｑ０′的结论；另一方面对侧堰段呈均匀流的情况得出与Ｊ·Ｆｒａｎｋ相同的结论。 此外，通过研究发现，按苏联Ｍ．Д．чертоｙｃｏв介绍之方法推求电站机组突然全丢负荷时渠道中的最高水位，结果是数值偏高。初步认为，这是由于该法假定降波与涌波均按同一直线规律变化，因而与实际情况有出入所致，但认为该法作为初步估算还是可行的。     

机翼形堰水力特性的势流模型研究

0 前言河岸明流溢洪道或表孔泄洪隧洞的控制堰往往上游相对堰高很小而下游相对堰高很大.对适用这种情况的堰型研究尚不多.注意到美国国家航空咨询委员会提出的机翼形堰有其明显的体型特色,本文对这一新堰型4种剖面的二维流场进行了势流模型研究,用有限元法解出了泄流能力和堰面压强分布.研究表明这种堰可能是明流河岸泄水建筑物控制堰的一种较优堰型.     

用有限元法计算宽顶堰流

本文用有限元法计算了过宽顶堰的水流流动,得到了流速场,压力场及各种α/H的水面曲线等资料。在流量和自由面位置均未知的情况下,本文提出了一种新的计算方法。其主要特点是:当上游水头H一定时,认为在宽顶堰的各个过流断面上都存在一个允许通过的最大流量,实际上堰的过流量必是这些最大流量中的最小值,相应处即为临界断面。从而解决了同时调整流量和自由面的困难。依据34组计算资料,总结了流速系数φ和流量系数m的计算公式:     

施工期堆石堰坝的渗流计算

在水利水电工程施工期,使堆石围堰或未完建的堆石坝过水,渲泄部分汛期洪水,是缩小导流工程规模、降低工程投资的一条重要途径.因此,国内外许多学者致力于堆石堰坝渗流、过水稳定、护面措施等方面的研究.本文简要介绍了施工期堆石堰坝的渗流计算原理和解析计算方法,并在试验研究的基础上,讨论了自由和淹没两种渗流状态,给出了两者的区分界限;同时,通过建立逸出坡降的经验公式,提出了较为完整的堆石堰坝渗流解析计算方法及相应的图解法,可以进行逸出坡降、逸出水深、渗流量、浸润线等项的计算.     

不同堰型流量计算公式的初步分析

以标定的三角形薄壁堰作为测流控制条件,对矩形薄壁堰、WES实用堰、圆角宽顶堰和直角宽顶堰进行了测流试验,分别采用相应的堰流公式进行了计算和比较;结果表明:不同堰型堰流公式计算值各有差异,同一堰型采用不同经验公式求得的流量亦有所差别;将不同经验公式得出的流量和标准流量进行了比较并分析偏离程度,据此初步得出了不同堰型流量计算的推荐公式。     

基于三角形网格的潮汐水域水流水质的一种计算模式

基于无结构的三角形网格布置,以适应潮汐水域极不规则天然岸边界,在此基础上以三角形网格离散基本方程,建立了交替方向隐式的有限差分计算式,将其应用于长江南通河段的潮流场与浓度场模拟计算,验证表明实验测与计算值与对比令人满意,可以作为潮汐水域潮流场及浓度场预测的一种模式。     

三角形绕流问题的分析解

三角形截面导弹气动性能的研究主要依靠实验,理论研究尚显不足。该文构造了一种从圆柱绕流到三角形绕流的近似解析变换,给出了复势、复速度、压力系数的表达式与典型算例。这种变换可便捷地给出三角形绕流的流动图谱、流速分布以及压力系数分布。其结果对认识三角形绕流以及其他非圆截面气动性能的研究具有重要意义。     

三角型通道内流动与换热性能的数值研究

利用数值模拟方法,在不同雷诺数下研究了不同放缩比的三角型通道内周期性充分发展的层流流动和换热特性,分析了放缩比和雷诺数对流动与换热的影响.结果表明,当放缩比越小或越大时,流体都容易产生旋涡;随着雷诺数的增大,流体在各种放缩比通道中的阻力系数都是减小的,而换热速率在不同放缩比时随雷诺数的变化是不同的.     

Constructing parametric triangular patches with boundary conditions

The problem of constructing a parametric triangular patch to smoothly connect three surface patches is studied. Usually, these surface patches are defined on different parameter spaces. Therefore, it is necessary to define interpolation conditions, with values from the given surface patches, on the boundary of the triangular patch that can ensure smooth transition between different parameter spaces. In this paper we present a new method to define boundary conditions. Boundary conditions defined by the new method have the same parameter space if the three given surface patches can be converted into the same form through affine transformation. Consequently, any of the classic methods for constructing functional triangular patches can be used directly to construct a parametric triangular patch to connect given surface patches with G^1 continuity. The resulting parametric triangular patch preserves precision of the applied classic method.     

万家寨引黄连接段7号洞进口和出口梯形堰室内率定试验

对万家寨引黄连接段7号洞进口和出口梯形堰采用不同比例尺的模型进行了室内系统试验,利用最小二乘法和系列模型延伸法进行分析判别,最终推定实际尺寸超过规范规定的梯形量水堰的流量因数,对工程在实际运行量测中具有指导意义。     

基于CFD的离心泵关死点流动性能分析

 流体动力学数值计算（CFD）被广泛用于研究离心泵内部的流场和外特性预测,在设计工况下计算准确性较高,近年在流体机械领域的研究中占有重要位置。然而针对关死点工况离心泵流场的CFD 模拟,现有研究都是采用极小流量作为边界条件,难以得到水泵关死点的真实流动性能。本文采用完全零流量的边界条件,以常用的IS125 型管道离心水泵为例,借助于瞬态CFD 流场计算技术,进行关死点及其附近工况的非定常流场数值模拟和性能预测,并得到实测结果的验证。研究结果发现,在非设计工况尤其是关死点和小流量工况下,叶轮每个通道内具有不同的流场分布和过流能力,导致水泵性能参数出现较大的脉动现象。在关死点工况下,蜗壳隔舌所承受的流动冲击最为严重,靠近蜗壳上游的叶轮通道是排水状态,而靠近蜗壳下游的叶轮通道则是吸水状态。本文提出的关死点和小流量工况下离心泵流场计算方法能较为有效的预测该工况下泵的扬程和轴功率,得到的叶轮流道过流能力大小的结论,具有一定的学术和工程价值。     

异形变厚度板的自由振动

用Ritz方法分析了异形变厚度板的自由振动。构造了一种合适的任意三角板的自由振动振型函数，给出了三角板自振频率参数的表格以及计算变厚度异形板的固有频率参数的方法。分析了泊松比对薄板自由振动的影响。