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。     

U形渠道水跃的试验研究

从理论上推导了Ｕ形渠道的水跃方程。通过模型试验研究了Ｕ形渠道水跃的水流流态和流速分布,测量了跃前、跃后水深和水跃长度,提出了共轭水深、水跃长度和水跃消能率的计算公式。研究表明,Ｕ形渠道的水跃有良好的消能效果,其消能作用优于矩形渠道和梯形渠道,接近于三角形渠道。     

用附加动量理论分析掺气分流墩与消力池联合消能机理

用“附加动量”水跃理论分析了掺气分流墩与消力池联合应用的消能机理，用跃后水深、水跃长度或单宽水跃容积减少的百分数，估计新增消能设施的经济效益。并通过模型试验验证了消能的理论分析，计算了新增设施的消能量、跃后水深、水跃长度或单宽水跃容积减少的百分数。结果表明，采用掺气分流墩设施，可增进消力池的消能作用，并取得显著的经济效益，达到了附加动量水跃理论所预期的效果。     

圆断面水平管道内水跃的消能系数

在定义管道内水跃的消能系数为水跃单位能量损失与跃前断面水流原有单位能量的比值的基础上,推导出计算消能系数的基本公式,并分析了它的规律性。可供学者或旨在应用管道内水跃消能的工程设计者参考使用。     

标准Ⅱ型马蹄形断面水跃共轭水深的简化计算

研究了标准Ⅱ型马蹄形断面水跃共轭水深的一般计算方法和简化计算方法。根据标准Ⅱ型马蹄形断面的几何形状,按照分块计算面积和形心的方法,详细推导三种工况下断面面积和面积形心距水面距离的计算公式,根据水跃的一般方程,推导水跃共轭水深的一般计算方法,根据最小二乘法原理得到了水跃共轭水深的简化计算方法。给出了马蹄形断面面积和形心的计算公式,给出了水跃共轭水深的一般计算方法和简化计算方法。本研究给出的马蹄形断面水跃共轭水深的简化计算方法计算过程简单明了,物理概念清楚,容易掌握,计算精度完全满足工程设计要求。     

水平多股淹没射流理论及试验研究

针对水利水电工程中高水头、大单宽流量泄洪消能问题,提出多股多层水平淹没射流新型消能型式.对这种复杂三元混合淹没水跃进行了理论分析,推导出跃前水深和跃后水深之比和消能率计算公式.对其流动的水力特性和消能机理进行了分析和试验研究,测量了消力池内压力分布规律、水面形态、流速分布和脉动压力特性.分析了出口体型参数对流态稳定性和水力特性的影响,获得体型参数与水力要素之间的关系以及变化规律.分析了多股多层水平淹没射流消能机理,尤其是强剪切消能和小尺度漩涡消能的效率和机制.研究表明,它是一种流态稳定、适应性强、低雾化、高消能率的新型消能方式,能够减轻工程建设给环境带来的不利影响,有利于工程应用.研究成果为实际工程设计提供了科学理论依据.     

消力池尾坎体型对水跃特性的影响

底流消能是水利工程中常见的消能方式之一.本研究以斜坡+竖直坎的消力池尾坎组合为研究对象,设计出9种消力池尾坎体型(不同坡度、不同竖直坎长度),研究尾坎体型对消力池内水跃特性的影响.通过数值模拟,获得了设计工况下各个体型的水面线、消能率、水跃长度、临低流速和尾坎压强分布特性.通过对比分析发现,竖直尾坎的长度直接影响水面线、消能率等水力特性.研究结果表明,通过数值模拟可以提高研究效率,并为实际工程的消力池设计提供重要的参考依据.     

一般U形渠道的水跃计算

分析研究Ｕ形渠道的水跃计算问题，提出了一般Ｕ形渠道共轭水深的近似计算方法．通过对室内试验观测数据的分析，提出了Ｕ形渠道水跃跃长计算的经验公式     

矩形水平扩散槽中水跃的水力计算

本文在前人对矩形水平扩散槽中水跃理论研究和试验资料的基础上,对各家水跃方程及跃长公式进行了比较,初步得出可供采用的跃长公式;用抛物线代替水跃水面的实际轮廓,提出的无量纲水跃方程为: (F_(γ1))~(1/2)=((ηβ/30(1-ηβ))[(14+β)+4η(β-1)-5η~2(β+2)])~(1/2)经与模型试验资料验证,颇为接近,并已绘制成η～β～(F_(γ1))~(1/2)关系曲线,利用图解跃后水深h_2很简便,可供设计者之参考,为了便于应用,文中还列举了算例。     

低佛氏数水跃跃后最大波高的研究

对低佛氏数水跃消能水跃跃后最大波进行了理论分析和试验研究,研究表明,低佛氏数Fr=1.0-1.7情况下的水跃消能率低,跃后水面波动是造成下游河床和岸壁冲刷的主要原因,通过理论分析和试验研究得出了低佛氏数水跃后最大波高的经验公式。     

Similarity law of fluctuating pressure spectrum beneath hydraulic jump

Similarity law is the conversion rule between model and prototype, on which a lot of research works have been done, with no agreement reached referring to the similarity law of fluctuating pressure fre- quency spectrum. Experimental data of peak frequency and dominant frequency range of fluctuating pressure spectrum beneath hydraulic jump obtained from serial models of scales 1：1, 1：2 and 1：5 are compared. As a result, similarity law of fluctuating pressure spectrum in the strongly rolling area agrees with the gravity law. As peak frequency and dominant frequencies of fluctuating pressures in hydraulic jump, toe and tail are rather low, and the similarity is often misunderstood to be λ1 = 1. However, the normalized spectrums of fluctuating pressures show that the similarity nearly agrees with the gravity law.     

F型反坡水跃特性实验研究

进行了反坡坡率i为-0.025、-0.033和-0.05的物理模型试验.通过实验分析了F型反坡水跃在坡率范围-0.05＜i＜0时的水力特性,讨论了共轭水深比η与弗劳德数Frl的函数关系,而且引进了反坡水跃参数Gs,进而分析了反坡水跃参数Gs与弗劳德数Frl的函数关系及其与共轭水深比η的函数关系.根据实验结果确定了水跃剖...     

三维底流消能的溢洪道的自动绘制

为减少设计人员的工作量及直观展现设计效果图。基于溢洪道的设计规范,三维底流消能的溢洪道的自动绘制程序被编写。通过输入的数据实现自动计算和绘制底流消能的三维溢洪道。计算和图形绘制遇到的问题进行了分析说明。在泄槽水面线的迭代计算中,MATLAB的M代码和EXCEL的计算结果进行了比较。MATLAB编写的代码读入的工程数据信息后能自动得到三维泄槽、消力池和水面。计算和可视化结果可应用于实际工程-单一坡角的泄槽的三维溢洪道的设计。     

不同入水仰角对底流跌坎型消力池水力特性影响试验研究

采用水工模型试验对跌坎型底流消力池这一较新型的底流消能方案进行研究.重点研究反弧段不同的入水仰角角度,对跌坎消力池内的水流特性及消能效果的影响.研究表明与跌坎相接的反弧段仰角为5°～10°时,可以使消力池内水流更快趋于平稳,降低临底流速,并减小底板所受冲击压力和防冲保护难度.论文研究成果对如何确定跌坎消力池反弧段挑角角度具有工程意义.     

液压系统污染状态模拟与过滤器优化配置

运用优化方法研究了液压系统污染控制问题,在考虑液压元件污染敏感性和过滤器纳垢量等约束的基础上,建立了典型液压系统过滤装置的运行成本优化模型.通过对假想事例的分析,阐述了该优化模型的具体应用方法,通过求解模型可以获得液压系统污染度的状态信息与系统过滤运行成本等的关系,从而对吸油路、压力回路及回油路是否需要安装过滤器以及何时更换或清洗滤芯做出最优决策.仿真研究表明:当污染物侵入/产生率较高时,系统的污染度较高,低精度的过滤器不能有效滤除污染物而保护敏感性元件,必须将高、低精度的过滤器结合起来使用,方能既满足液压元件污染物耐受度要求又能降低系统维护运行成本.     

液压传动型风能发电装置的马达速度特性

针对液压传动型风能发电装置的马达转速恒定输出问题,从提高风力发电机输出电压稳定性的角度出发,应用AMESim-Simulink联合仿真的方法,建立了风机模型、定量泵-变量马达液压系统数学模型,并应用模糊控制策略,定性地研究了该风力发电系统液压马达速度输出特性.研究结果表明:该新型发电系统在原理上可行;用液压系统取代传统的传动系统,通过调节模糊控制器,可实现马达稳定的速度输出,从而有利于提高发电机电压的稳定性.该研究内容为提高新型风力发电系统设计品质提供了参考依据.     

老渡口水利水电工程水工整体模型试验

对老渡口水利水电工程水工整体模型试验进行介绍,并对试验结果进行分析,认为原方案在溢洪道流态和下游消能上不能满足设计要求,必须进行方案优化,经多方案试验选择,最后提出了推荐方案。     

带跳的无穷维随机偏微分方程的逐次逼近

考虑一类带跳的无穷维随机偏微分方程,利用逐次逼近法,研究系数在非L ipch itiz情形下方程的适度解的存在性和唯一性,改进和推广了相关文献的结论.     

网络控制系统的一种统一的Markov跳变模型

对于网络诱导延迟的上界大于或小于一个采样周期的两种不同情况的连续时间网络控制系统,采用离散化与增广状态空间方法,建立了统一的Markov链离散时间跳变模型.由于模型含有反映系统的网络诱导延迟的大小与计算精度的参数,因此它具有更广泛的适应性.应用离散时间线性跳变系统理论,分析了保证系统均方稳定的充要条件.在所论及的保证系统均方稳定的设计算法中,给出了一种求内点法初始可行解的方法.在延迟带有一定任意性的车载倒立摆的网络控制设计中,该改进算法得到了有效应用.     

带跳的随机波动模型的参数估计

讨论了带跳的随机波动模型中的参数估计问题,假设跳过程服从双指数跳,波动项服从Heston模型.首先借助Lee-Myland方法识别跳跃部分,运用极大似然估计方法对跳跃部分的参数进行估计.然后将扩散部分离散化之后用极大似然估计方法对扩散项的参数进行估计.最后,利用上证综合指数2015-2018年的历史数据进行实证分析,实验结果表明使用该方法能有效估计带跳的随机波动率模型的参数.