基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法

雨水管网中管段的设计流量计算一般以恒定均匀流理论为基础，由于偏离了雨水管网实际流态，当应用于较大规模管网时，产生的误差会逐步累积。因此，该文提出一种基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法，在地表产汇流阶段，基于管网设计参数等价原则，采用径流系数与φ指数法结合的方式进行产流计算，并与等流时线法耦合，完成产汇流阶段设计条件的等价设置；采用暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)运动波模块，计算管段汇流过程，并基于GDAL(geospatial data abstraction library)开发技术，实现雨水管网设计流程。对某区雨水管网进行实例验证，结果表明：与恒定均匀流计算相比，采用运动波模拟法得到的雨水管段集水时间短、设计流量大，且随汇水时间和汇水面积的增长，2种方法的流量计算差值呈递增趋势；在超标降雨情景下，运动波模拟法设计的方案具有更好的防涝性能，提高了管网的可靠性。     

载人航天器通风系统水力工况模拟及系统优化

载人航天器通风系统设计的关键是降低能耗和保证系统的可靠性.在进行系统初步设计的基础上,建立了基于回路法的管网水力计算模型,根据编制的FORTRAN语言程序,对设计方案的实际运行工况进行了模拟,结果显示部分管段的实际流量与设计流量偏差较大,因此需要进行管网优化.采用惩罚函数法建立了回路优化的数学模型,可以对管网进行优化调节.系统经过优化以后,各管段的实际流量与设计流量偏差大大减小,风机压头较设计值减小了近20%,能够达到优化要求.     

新汴河设计洪水流量计算方法探讨

文章通过对水文统计法和由暴雨间接推求的新汴河设计洪水进行对比分析,得出由于近些年淮北地区沟渠淤积堵塞,河道实测流量偏小的结论,随着未来经济的发展,面上灌排设施将得到改善,新汴河设计洪水通过暴雨采用间接法进行计算,设计流量更为可靠。     

数值模拟法与传统水力学法在导流围堰设计中的联合应用

水利水电工程施工大多选择围堰隔离河道水流来创造干地作业的条件,导流围堰的修筑关系到主体工程的施工是否能顺利展开.通过对雅口水利枢纽坝址区气象、水文和地质条件的分析研究,采用水动力学数值模拟法建立了流量与围堰的水动力数值模型,在流量为13 500m3/s、3 980m3/s、1 940m3/s 3种不同流量下,对一期导流围堰分别进行水力计算;获得了3种不同流量下,围堰处的上下游水位、进出口流速以及各断面的最大流速;并采用经验水力学法对计算结果进行了复核,从而得出了导流围堰设计的各项参数,并设计了导流围堰的断面形式.通过数值模拟法计算,使得导流计算过程更简便,结果更准确,设计更合理.     

淮河中游造床流量计算

根据1950~2007年实测水文资料,分别采用马卡维也夫法和平滩流量法对淮河中游干流河道造床流量进行计算.通过对2种方法计算结果的综合分析,推荐了淮河中游各站及相应河段造床流量值,并通过回归分析建立了造床流量与多年平均流量以及多年汛期平均流量的经验公式.     

板翅式换热器导流片空气流场分布数值计算及实验验证

建立了板翅式换热器内导流片空气流场分布的非线性方程组模型．壁面摩擦和从小孔溢流导致压力在导流片内非恒定，流量沿流动方向变化．采用最速下降法解上述非线性方程组．数值计算表明，出口截面流量分布与实验结果基本相符，为导流片分配特性计算提供了可靠的理论依据和手段，可用于工业设计     

机坪供油管道工艺计算若干问题研究

机场机坪供油管道是一种特殊形式的油品输送管道,设计计算方面的研究不多。根据飞机加油自身的特点、国标和行标的规定,对机坪供油管道工艺设计中的流态、计算流量和最小可选管径进行了推导和分析,认为机坪供油管道的设计按照水力光滑区计算水力摩阻系数是可靠的。基于停机位的设置和高峰期使用机位个数之间的关系,在合理的假设下提出途泄流量的计算方法。对管网多点同时泄油的特点,用等压降法推导了同机型供油管段的流量计算式,认为一般情况下计算流量可近似取为转输流量和途泄流量之和。提出了机坪供油管道最小可选管径的计算方法,求得的最小可选管径可在选择管径时参考。     

微喷灌管网几种水力计算方法比较与分析

目前微灌规范中介绍的多口系数法只适用于规则管网的水力计算,为了进一步完善微喷灌管网水力计算方法的适用范围,文章采用管系特性系数法和逐次逼近法进行计算,并与多口系数法进行了比较。算例分析表明,2种方法均适用于不同布置形式的微喷灌管网水力计算,可以通过直接计算流量偏差率来验证设计的合理性。规则布置时,文中采用的2种方法和多口系数法的流量偏差率分别为11.13%和11.73%;非规则布置时,2种方法计算的流量偏差率为13.44%;所用方法有一定适用性,对微喷灌非规则管网的水力计算具有较好的参考意义。     

飞云江干流生态流量分析

由于人类活动对自然环境的影响日渐增加，天然水文情势也随之改变。本研究在飞云江流域首次采用多种水文水力学方法对生态流量进行综合分析，对维持当地水生态健康具有重要意义。本文根据飞云江65年实测径流资料及实测大断面成果选取湿周法、年内展布法、7Q10法、最枯月平均流量多年平均值法、Texas法和水生物基流法6种方法分别计算飞云江干流的生态流量过程，采用Tennant法对多种方法的计算结果进行分析评价，最终综合选择湿周法、最枯月平均法、7Q10法的生态流量计算结果作为飞云江干流各月的生态流量值，其中4~9月为飞云江汛期，8、9月所需生态流量值最大，分别为38.74、36.56m3/s。通过与实测多年月平均流量比较，发现飞云江2月和8月易出现生态流量不满足的情况，不达标比例为18.46%和16.92%。本研究明确了飞云江流域的适宜生态流量过程，为流域水资源优化配置及河道生境改善提供科学依据；同时，综合采用水力学及水文学两类方法为提高生态流量计算结果的可靠性提供了新思路。     

长江口北支河段全潮水文测验水通量平衡计算方法

为提高长江口北支河段全潮水文测验断面流量计算精度,满足测验区间水通量平衡的计算要求,对GB 50179-1993《河流流量测验规范》中的断面流量计算公式进行改进,采用更能反映断面流速实际分布状况的流速加权平均法计算部分断面平均流速,并采用试算法求出流速加权系数,进而计算得到断面流量和断面水通量。结果表明,本文所提算法提高了断面流量及潮量的计算精度,满足水通量平衡的计算要求,有效解决了长江口北支河段全潮水文测验水通量不平衡的问题。     

10 kV XLPE电力电缆稳态温度场和额定载流量的计算

目的电力电缆的载流量的确定受几种因素的影响,其中包括电缆结构、敷设条件和周围环境,电力电缆温度场和载流量计算对于在保证电缆线路运行可靠性和使用寿命的条件下,充分发挥电缆的输送能力、提高其经济性具有重要的意义。方法针对排管敷设方式的10 kV三芯交联聚乙烯(XLPE)电力电缆,以IEC60287标准算法为依据,采用热路解析法对其在稳态运行条件下的温度场和载流量进行了计算研究。结果电缆载流量随着电缆敷设根数的增加而明显下降,受周围环境影响较大。结论计算结果有助于运行中电缆载流量的评估和新敷设电缆线路的设计。     

200MW核供热堆主换热器温度场和流量场计算

主换热器是核供热堆一、二回路之间进行热交换的关键设备。其温度分布和流速分布对主换热器的设计有重要意义。该文采用数值分析的办法进行计算时把主换热器在二维网络中划分成 4个区 ,将整个计算简化成在一定流量场下计算温度场和在一定温度场下计算流量场两部分。计算温度场时要列出热平衡方程组 ,计算流量场时要涉及到压降平衡方程组 ,由于方程组是非线性的 ,采用了 Newton迭代法进行计算。在计算温度场和流量场的同时也得到了传热系数和线性热功率的分布。     

基于Gould-Dincer方法的水库发电能力计算

为了在规划设计阶段快速确定水库给定发电保证率对应的多年平均发电能力,该文提出了基于Gould-Dincer方法的水库发电能力计算方法(S-P-R-1和S-P-R-2),给出了多年平均发电能力、水库库容、年入库径流特性及发电保证率之间的数量关系。该方法主要适用于年调节水库或多年调节水库的蓄水式电站。利用该计算方法对三峡水库5种设计运行方案的多年平均发电能力进行了计算,并将计算结果与设计年发电量及逐时段等流量法的计算结果进行了比较。该文提出的方法在计算结果的数量级上与设计年发电量和逐时段等流量法的计算结果保持一致,计算误差最大不超过11%,表明本文提出的方法具有较好的计算精度和可靠性。     

沙颍河河道内最小生态需水量估算

文章采用水生物基流法、可变范围法、7Q10法、流量-水面宽关系曲线法、湿周法和生物空间最小需求法6种方法分别对沙颍河阜阳站的最小生态流量进行计算,并运用Tennant法对前6种结果进行评价,选用30.86m3/s作为沙颍河最小生态流量,是多年平均流量的23.74%,位于Tennant法计算结果的"中"范围生态需水等级,可以对河流栖息地提供很好的保护。     

固定式H-ADCP水流量监测算法研究

文章采用固定式H-ADCP实测数据计算流量,建立平均流速与指标流速的数学模型,通过指标流速法和数值法计算水流量与固定式H-ADCP实测水流量的相对误差,指标流速法和数值法计算验证了固定式H-ADCP水流量监测算法的有效性,具有较好的应用前景。     

基于改进7Q10法的滦河生态流量分析

针对传统水文学方法计算生态流量时采用受人类活动影响较大的实测径流系列而导致计算结果偏小的问题,提出了基于长系列降水径流资料分析的改进7Q10法,并将其应用于滦河上、中、下游代表水文站的最小生态流量的计算中。结果表明:滦河河道径流量在1979年后受人类活动影响较为剧烈;与传统方法相比,改进7Q10法计算的最小生态流量结果更符合实际。     

飞行场地排水设计模型的研究

飞行场地排水设计中流量计算一般采用推理公式，此式有时不能满足设计要求，基于机场暴雨径流的理论研究，提出了飞行场地排水系统设计流计算及管渠尺寸确定的数学模型。模型包括设计暴雨计算，产流计算，地面汇流计算，管渠汇流计算，管渠设计等部分，实例应用表明，模型精度较高，且能获得完整的流量过程线，不仅可用于一般的飞行场地排水设计，还可解决一些比较复杂的飞行场地排水计算问题。     

酸溶法传像束单丝成纤过程流体动力学分析

酸溶法是制造柔性光纤传像束的先进工艺,而三坩埚法拉制3层同轴单丝是酸溶法工艺中的关键技术。为了保证三坩埚法成纤时芯料、皮料和酸溶玻璃的物料平衡,首先设计了柔性光纤传像束的单丝直径和断面结构,测定了芯料、皮料和酸溶玻璃的黏度-温度曲线以及密度,并采用流体动力学的方法分析了玻璃在坩埚内的流动状态,最终根据流量平衡的原理提出了三坩埚设计参数的计算方法。该计算方法根据误差分析对计算参数进行调整后取得了良好的效果。     

气固两相流速度及质量流量的静电测量法研究

介绍了一种气固两相流速度及质量流量的静电测量方法,实现了静电法在气固两相流速度及质量流量测量中的应用．通过特殊设计的静电传感器系统,利用气固两相流中固相微粒的荷电信号直接测量两相流的速度和质量流量．速度测量采用互相关分析的方法得到静电信号相移时间,计算出固相速度;通过实验确定静电传感器上静电信号电压有效值与已知两相流质量流量的关系,建立了系统电压一质量流量曲线．实验结果表明,静电测量方法可准确跟踪并测量气固两相流的固相速度,实现两相流的在线无损检测．     

低比转数自吸泵设计计算方法的探讨

低比转数自吸泵由于自吸缘故多了几个损失,所以效率要比普通离心泵要低。要提高自吸泵的效率,可以通过试验研究,结构改进和设计计算方法的修正。其中设计方法的修正尤为重要,因为光从结构上想办法仍不能达到较高的效率,必需设计方法上的改进。增大流量设计法——即按普通离心泵速度系数设计法以增大设计流量的办法进行计算。这样设计出来的自吸泵效率可以提高。这种方法运算简便。曾参加2ZX-35自吸泵研制的有顾瑞康,蒋履祥两位讲师及南京市机械研究所王载庭工程师,高原技术员等。