梯形槽中三角剖面堰测流特性研究

研究梯形槽中三角剖面堰的测流特性，首先导出了梯形槽三角剖面堰的流量公式，而后通过不同边坡不同情况下的系列试验，给出了这种堰型自由流流量系数及淹没流折减系数的变化规律、推荐作用值及相应的不确定度，并从理论上予以阐释及论证；最后提出了由实测水头直接计算流量的流速系数法，可免除反复试算的麻烦。     

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。     

梯形薄壁堰在山西省万家寨引黄一期工程中的应用

主要介绍万家寨引黄工程(一期工程)运用大型薄壁梯形堰测流的基本情况,包括薄壁堰的设置及5年来的运行效果。     

张峰水库溢洪道方案比选

介绍了溢洪道基本概况和地形地质条件,分析和比较了宽顶堰方案、驼峰堰方案,推荐4孔宽顶堰方案和747．2m堰顶高程方案.     

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:     

宽顶堰紊流场的数值模拟

本文采用k-τ紊流模式求解完整的Reynolds方程,模拟了有坎宽顶堰自由堰流.在求解中,发展了一套用边界拟合坐标、控制体积法求解二维恒定有自由表面紊流的数值方法,提出了分区光滑变换、反馈迭代等新概念.结果表明,本文提出的计算堰流的数值方法,计算量较小,具有良好的稳定性和收敛性,能够满足工程实际需要.     

不同类型泄洪建筑物调洪计算的通用数学模式与程序

本文提出具有两种以上复式泄洪设备、多种类型泄洪建筑物——泄流堰(无闸、有闸、带有胸墙)孔口、竖井式溢洪道、壕沟式溢洪道等,调洪过程中流态有变化(堰流变为孔流或相反)的泄洪建筑物调洪计算的通用数学模式。给出TI58,58C,59,袖珍计算器的通用程序。 文中从调洪微分方程式;出发,将泄流量S(Z)表示为通用模式:对于堰流:r=1.5,孔流:r=0.5.mu,B,C则分别代表:堰流或孔流的流量系数,堰流宽度或孔口面积、堰顶或孔口中心高程。 将库位面积关系F(Z)表为幂级数 (n可取为2或3或4). 应用笔者在水利学报1980年第2期中论述的原理,推导得到复式、…     

双层泄水建筑物泄流能力试验研究

本文通过闽江水口电站导流模型试验，研究了堰与底孔结合的双层泄水建筑物的泄流能力， 建立了双层泄流时的孔流（底孔）计算公式（３）与堰流计算公式（４）．经试验验证由于双层泄流时 宽顶堰上的收缩水深ｈ０～ｈｒ（ｈｒ为临界水深），行近流速增大，因此双层泄水建筑物泄流能力比 起在同样上、下游水位下堰与底孔单独泄流能力之和为大．在水口工程条件下，宽顶堰与底孔结 合双层泄流时约增大１０—１５％，溢流坝与底孔结合双层泄流时约增大２—３％。这为双层泄水建 筑物的堰与底孔合理设计提供了依据．     

陡坡河道测流建筑物水力特性的试验研究

针对山区陡坡河道洪峰流量大、历时短和泥沙含量高的特点，提出一种组合测流堰槽，并通过试验分析了该测流槽的水流特性、影响流量系数的因素和实用条件等，证实孽测流槽能用于陡坡河道上测流，并给出了水位-流量关系的计算公式。     

矩形明渠中水跃跃长经验公式及 消能率实验研究

对不同流量、不同闸板开度下的17个工况下的波状、弱、摆动、稳定、强五种形式的水跃进行实验研究,用理论公式计算了跃后水深,用吴持恭、Smetana和Elebatorski三个经验公式计算了水跃区跃长,并与实测结果进行比较;同时计算了水跃区消能率和水跃消能率。结果表明:理论跃后水深公式对小流量下产生的稳定水跃吻合更好,更适用于稳定水跃跃后水深的计算;在仅跃前水深已知时,可优先选择吴持恭经验公式估算水跃长度,若跃前、后水深均已知,也可选择Elebatorski经验公式估算水跃长度;虽然强水跃的消能率最高,但建议在底流消能的工程中多采用稳定水跃,其次摆动水跃,以上研究可为工程设计提供可靠的依据。     

凝析天然气管道分层流动相间水力摩阻系数计算式评价

前人已经得出了许多计算分层流动相间水力摩阻系数的经验、半经验半理论的公式.然而,由于它们多是以室内小型实验架上得到的数据为基础,虽然与各自的实验结果符合较好,但是普遍存在适用范围窄、精度低的缺陷.获得了大型多相流环道上的实验数据,并利用这些数据对部分常用的经验公式进行了评价.依据评价结果认为,当气相速度低于15m/s时,依据Chen等人的关联式的计算值与实验结果比较接近,误差不超过13.2%;当气相速度大于15m/s时,Hart等人的模型预测值与实验结果符合较好,误差普遍介于0~15.94%之间.因此,在凝析气管道的分层流动计算中,当气速较低时,推荐使用Chen等人的计算模型;而当气速较高时,则推荐采用Hart等人的模型来计算相间水力摩阻系数.     

含沙掺气高速水流对壁面磨蚀的分析

搪塞了沙粒磨损分析,分析了影响腐蚀的因素,研究了掺气抗磨的可能性,根据试验数据导出了混凝土材料壁面磨损率的计算公式。研究表明,含沙水流对固壁材料的腐蚀率随掺气浓度、材料强度的增大而减小,随水流流速,含沙量的提高而增大。     

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.     

水平气液两相变质量分层流动模型

由于水平井筒和常规水平管道中气液两相流动的相似和差别 ,可以预知常规水平管流的流型转变机理及压降计算方法 ,对于井筒流动来说就需要进行修正或扩展 .根据气液两相界面波的迅速成长机理 ,考虑了管壁入流或出流的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分层流向非分层流流型转变的判别方法 .并对气、液两相分别应用质量守恒方程和动量守恒方程 ,考虑管壁存在入流或出流对于分层流流型压降的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分层流流型的压降计算方法 .     

涡流室柴油机连接通道流量系数的计算研究

建立了计算涡流室柴油机连接通道流量系数的热力学模型和二堆数值计算模型。首次计算出连接通道流量系数随曲轴转角的瞬时变化规律。计算分析了通道结构参数与发动机运转因素对流量系数的影响。     

旋风除尘器阻力计算的新方法

本文根据旋风除尘器内部流场的理想模型,通过伯努里方程导出了旋风除尘器阻力计算的新公式,经实验表明该公式比其它计算式具有更简单、更精确的特点.     

盲肠回流泥沙运动机理初析

本文以实验观察得到的物理模式为基础,依据Plandtl边界层理论、湍流的半经验和统计理论,及有关旋转流体的特性,建立了描述盲肠口门处水流泥沙运动的系统数学模型。并运用分解协调技术和Blasius相似解思想,求得模型的分析解和近似分析解。文中论述了主副流动量交换、泥沙扩散、平面回流结构和立体环流结构等理论问题。在VAX/VMS系统上进行了数值模拟,结果表明,理论和实测资料符合得较好。     

垂直井砾石充填防砂最小排量的确定方法

将水平管中清水及低粘液体携砂时的临界流速公式用于计算垂直井砾石充填防砂的最小排量 ,研究了垂直井低粘液体及清水携砂液临界流速计算公式的特点及应用条件 ,分析了射孔孔眼临界流速及防砂井最小排量的影响因素 ,并利用现场数据计算了防砂井最小排量。结果表明 ,射孔孔眼直径及携砂比增加时 ,临界流速增加 ;射孔密度、射开厚度、孔眼直径及临界流速增加时 ,砾石充填最小排量也增加。提出的临界流速计算方法可用于现场施工排量的设计 ,携砂液初始排量接近或高于临界排量是保证防砂成功并获得较长有效期的根本条件。     

文丘里管流动特性的数值模拟

利用Fluent软件模拟文丘里管在较大雷诺数范围(200～70 000)内的流动情况,给出实际流量与测压管水头差的关系曲线,并与实验结果进行比较.研究结果表明:当雷诺数在2 000～20 000之间时,Fluent的模拟结果与实验结果符合很好.对于实验未给出的雷诺数范围(200～2 000和20 000～70 000)内实际流量和测压管水头差的关系,分别进行计算整理和回归分析,给出其函数关系式.分析喉管相对真空压强与入口速度的关系,得出文丘里管在大小尺寸不变情况下二者之间的关系曲线,并给出文丘里管内部流场分布情况.