电站双孔进水口临界淹没水深的试验研究

目的在于通过模型试验总结出电站双孔进水口计算临界淹没水深的经验公式。试验在三峡电站进水口的大比尺模型 (1∶ 30 )上进行。试验数据用计算机进行回归分析 ,拟合出数据曲线 ,得出双孔进水口计算临界淹没水深的经验公式 ,将此公式与清华大学水利系以前做的单孔进水口临界淹没水深经验公式及 Gordon公式进行比较。指出双孔进水口公式具有实际工程用途且具有优越性 ,在设计电站双孔进水口确定临界淹没水深时 ,可供设计者参考     

进水口最小淹没水深和消涡措施

为了防止进水口前产生吸气漩涡,水电站或泵站进水口前要求有一定的淹没深度,在总结具有代表性的不产生吸气漩涡的临界淹没水深经验公式的基础上,以某水电站进水口为依托开展了模型试验研究,比较了各经验公式在该电站进水口应用中的适用性。结果表明,戈登公式计算值与试验值最为接近。最后,通过模型试验进一步分析了水电站进水口漩涡的影响因素,提出了几种消除吸气漩涡的工程措施。     

泵站进水口临界淹没深度相似准则及换算公式探讨

结合大型斜式轴流泵站水力模型临界淹没深度试验研究,就泵站进水口临界淹没深度相似准则进行探讨,提出了泵站进水口临界淹没深度换算公式.与其它泵站进水口临界淹没深度换算公式进行了比较,验证了公式的适用性.     

进水口前立轴旋涡的试验研究

通过分析旋涡形成的影响因素,建立了立轴旋涡的形成和类型,与佛汝德数、环量数和淹没水深三个参数的关系式. 自制了能改变进水口尺寸、型式、边界条件和水流条件等影响立轴旋涡的实验装置. 分析测得的试验结果,对底部和侧部两种进水口提供不同的系数,有利于针对实际工程中进水口的具体形式,作为估算临界淹没水深的参考.     

明渠水流临界水深的研究

本文首先说明了目前通用的明渠水流临界水深公式只适用于平底明渠缓变流,然后从理论上对任意底坡明渠急变流的断面单位能量和临界水深进行了分析.在考虑了离心力对急变流断面动水压强分布的影响后,导出了任意底坡明渠急变流的断面单位能量和临界水深的关系式,分析了明渠急变流的断面单位能量随水深的变化规律.同时还对流线的凹向、流线曲率半径及水面坡度对临界水深的影响进行了分析,论证了趺水处和曲线型实用堰堰顶的水深均小于按现有公式计算的临界水深的原因.最后,对曲线型实用堰堰顶水深进行了验算,结果与实测较为一致.     

水泵吸水口临界淹没深度及其近场水力特性试验研究

通过试验观测水泵吸水管附近旋涡生成、发展的过程,得到了吸水口临界淹没深度与流量的关系式;同时应用粒子图像测速(PIV)技术,对吸水口近区流场进行了多方位、多断面连续拍摄,获取了全场瞬时及时均的流速场和涡量场,定量显示了吸水口周围流速分布、旋涡位置及大小等水力特性.     

水电站进水口平面快速闸门的水力试验研究

本文通过模型试验,总结和分析了各种水电站的运行工况下,底槛布置在倾斜管段上的水电站进水口平面快速闸门,在动态闭门过程中的闸门顶部水压力、门底底缘水压力、临界开度以及过闸流量的变化情况,为分析计算各种运行工况下的闸门持住力,选择合理的启闭机容量提供依据.     

临界水深非线性优化计算的新算法

临界水深非线性约束优化计算建模,应用种群竞争算法进行求解.本文提出种群竞争算法是一种新型全局优化算法,运用种群间与种群内"双重竞争"寻优机制.通过实例说明并与其它方法比较,在求解临界水深计算时,收敛速度快,精度高,编写简单.试算法得到结果还可通过优化方法修正.     

水工建筑物进水口前立轴旋涡的研究

结合平面螺旋流模型，通过简化N－S方程，分析了立轴旋涡运动的数学模型，并描绘了立轴旋涡的空间形态。研究了立轴旋涡运动状态的影响因素，特别是衡量立轴旋涡涡旋强度重要指标之一的速度环量。此外，结合立轴旋涡产生的条件，分析了进水口的设计原则。对于现有工程中存在的立轴旋涡，提出了运用防涡梁或垂直消涡格栅等结构物消除旋涡的方法。     

内外双层锥面熔体微分静电纺丝实验研究

为了进一步提高单喷头纤维的产量,在熔体微分静电纺丝的基础上,设计开发了一种结合内外锥面的双层熔体微分静电纺丝装置。通过COMSOL Multiphysics数值仿真软件对其电场进行对比分析,得出增加的内层锥面对外层电场有一定的削弱作用。通过实验分析了内层锥面伸出距离对内外层射流的影响,找到了最佳参数,并且在此参数下,验证了不同电压下的纺丝效果,结果表明,随着电压的增加,内外层锥面电场增加程度相同,内外层纤维直径达到了均匀分布。最后分别采用吹风和吸风辅助对纤维进行了细化,为静电纺丝法制备超细纤维的产业化提供参考。     

覆盖型岩溶塌陷临界水位降幅模型试验研究

在考虑覆盖型岩溶塌陷各种影响因素的基础上,通过理论分析和室内模型试验,定量化的研究水位下降对岩溶塌陷的影响及其变化规律。结果表明,急剧的水位变化是影响覆盖型岩溶塌陷的重要因素,受覆盖层土体性质、溶洞内气压、溶洞开口大小等因素的影响。提出了水位下降过程中临界水位降幅公式;并以室内模型试验为例,对该公式进行验证评价,计算所得的塌陷临界水位降幅与实际情况符合较好。     

大厚度水稳基层双层连续摊铺塑性变形分析

为了得到大厚度连续摊铺下基层的塑性变形规律,解决大厚度基层连续摊铺技术缺乏施工平整度控制标准的问题。采用D-P屈服准则,研究改进了增量弹性Duncan-Chang模型;利用三轴剪切试验及现场试验段检测得到未养生水稳混合料的屈服极限为220kPa,确定初始切线模量为500kPa,得到了未养生水泥稳定碎石基层施工期内的变形值预估公式;其次计算了路面最不利位置下重复荷载作用次数,并引入Wolff和Visser永久变形预估模型得到下承层施工位移预估模型;最后通过研究平整度传递规律及施工车辆对双层连续摊铺下基层扰动的影响,提出了连续摊铺平整度控制原则:连续摊铺层中、下层应按下一级层位施工标准进行平整度控制,其它层位按照传统摊铺施工标准进行控制。     

四跨转子应用调谐质量吸振器抑制临界转速振动实验研究

为解决多跨串联转子在升速降速过程中经过转子的临界转速区域会产生严重振动的问题,设计了一种新型质量调谐吸振器,搭建了四跨转子实验台并进行了实验研究。根据转速信号对四跨转子轴系进行有开关控制吸振器的振动控制研究,在转子过临界时吸合相应转子上吸振器的电磁铁,使吸振器的固有频率与转子临界转速对应的频率一致。结果表明,新型调谐质量吸振器能够有效抑制四跨转子过临界时的振动,同时避免了由吸振器产生的新共振对转子的影响,使四跨转子轴系在全转速范围内保持较低的振动幅值。     

均质砂岩损伤临界值的研究及SHPB试验验证

砂岩在冲击荷载下,损伤量D通常在小于1的情况下就发生破坏,存在损伤临界值.本文首先根据分形几何理论和砂岩结构特征,建立2×3的元胞模型,理论解析出砂岩的不稳定损伤临界值为0.4,阶段变化的损伤临界值为0.119.然后通过直径50 mm的SHPB试验结果分析,表明在砂岩动态损伤演化过程中有两个临界点,第1点为从线形损伤阶段到加快损伤阶段的临界点,对应的损伤量约为0.1;第2点为从损伤阶段到破坏阶段的临界点,对应的损伤量约为0.4,与理论研究十分吻合.该研究揭示了砂岩在损伤演化过程中发生破坏的临界问题.      

涌潮水流引发的桥墩局部冲刷试验

针对河口地区桥墩等桩式建筑物在涌潮水流作用下出现的局部冲刷问题,采用物理模型试验对涌潮水流引发桥墩局部冲刷的机理以及局部冲刷坑形态变化进行研究.试验结果表明:涌潮水流引发桥墩局部冲刷过程中桥墩局部切应力逐渐衰减,潮头水流虽然引发较大的床面切应力,但是由于作用时间短,所以只造成大量泥沙起动,在后续快水阶段桥墩局部冲刷迅速...