三峡工程水电站进水口的型式及其水力特性

主要论述三峡工程电站进水口的型式及其实验结果．三峡电站进水口设计是有两种型式,即单孔方案和双孔方案,每种方案都经过数次体型优化,并对每种优化方案进行了模型试验．本根据试验成果对单、双孔进水口各方案的水力特性进行了综合评述及对比分析,最终得出,双孔方案总比单孔方案的流态更好．在给定的控制条件下,双孔方案进水前不会导致任何的漩涡产生,相反,在单孔方案进水口前出现了挟气漩涡．尽管这处漩涡在单四方案中可以被消除,但是要设置破选措施．试验结果表明,双孔方案增大了电站进水口的面积,但是并没有降低水头损失,两种进口方案有着几乎相同的水头损失,但就某种方案而言,优化过程还是降低了水头损失的．本最后简要评价了ASCE的设计准则。     

引水电站侧向进水口体型设计的数值模拟研究

引水电站侧向进水口因河流主流方向与引水管水流方向垂直,易出现贯通式吸气漩涡.为研究进水口合理体型,采用RNG?k-方程紊流模型对四种不同体型电站进水口水流运动进行数值模拟.分析进水口内水流运动螺旋流线、漩涡强度、引水管进口流场分布情况,比较四种体型(大喇叭口型,钟型,碗型,不对称型)进水口的差异.得出碗状进水口内水流流态更好,不易出现贯通性漩涡,水力损失较小,体型设计具有相对优势,对于侧向进水口体型设计有参考意义.     

堆石料强度的缩尺效应试验研究

在超大型和大型三轴仪上开展了级配缩尺后不同最大粒径堆石料的强度试验,研究了强度的缩尺效应.试验结果表明:随着最大粒径的增大,强度指标c增大、(φ)变小,非线性强度指标(φ)0变大、△(φ)变大.颗粒破碎是强度随着最大粒径变化的主要原因之一.同等应力条件下,颗粒破碎率随着最大粒径的增大而增大;当应力较小时,不同最大粒径堆...     

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.     

验证圆柱形头体初生空化的缩尺效应

用“比较法”测试的一些典型的圆柱形头体的初生空化数,证实了在初生空化的试验中用该法确定液体的“零抗拉强度”是可行的。验证了 A.KELLER博士推荐的描述初生空化缩尺效应的基本经验公式:σ_1=σ_0(1 (V_0/V_(?))~2)     

粗粒料与结构物接触面力学特性缩尺效应

为了研究土石坝中不同材料间接触面的力学特性,利用清华大学土与结构物接触面循环加载剪切试验机,对粗粒料与混凝土板接触面分别进行了试样缩尺和粒径缩尺试验,得到了缩尺前后的接触面强度与变形特性。根据试验结果,探讨了试样缩尺和粒径缩尺对接触面力学特性的影响,并分析了其机理。结果表明:当试样与粗粒料最大粒径之比大于一定值时,试样缩尺的影响很小;而粒径缩尺后的接触面强度会降低,同时初始剪切模量则有所增长,其影响不能忽略。     

水工模型中绝对压强的缩尺效应

水工模型乃至空化水流相似模拟的主要目的之一,是预见水工泄水建筑物等的空化危害程度,并提早进行有效地预防。本文总结和归纳前人在空化水流方面的研究理论与实践经验,重点分析了原型与模型运动水流中绝对压强的差异对比。从气水两相流应遵循的重力相似性运动的原理及外部边界条件出发,尝试性地提出了符合物理学定义的合理模型假定及相关试验条件。为规范减压模型空化水流相似模拟条件、方法以及空化强度划分标准,提供物理学方面的探讨。     

堆石料强度及变形特性缩尺效应试验

对某原型级配堆石料,采用混合法根据规范要求缩尺,获得3条模拟级配曲线,相应的最大颗粒粒径分别为20 mm、40 mm和60 mm。对缩尺后的堆石料,采用同一相对密度作为制样标准,利用大型和中型三轴剪切仪分别进行不同围压下各向等压固结排水剪切试验,探讨堆石料强度和变形特性的缩尺效应。结果表明:堆石料的非线性强度指标φ_0和Δφ均随试样最大粒径d_(max)的增加呈对数函数增大;通过研究粒径和围压对粗粒土变形性质的影响,发现初始弹性模量E_i和体积切线模量B_t均随d_(max)的增加而线性增大,初始泊松比ν_i随d_(max)的增大逐渐减小(两者之间存在良好的幂函数关系);此外,总结出E_i、ν_i和B_t与d_(max)及围压σ_3之间的关系式,据此可初步估计d_(max)对E_i、ν_i和B_t的影响。     

粗粒料缩尺效应研究现状与趋势

总结了粗粒料室内试验不同缩尺方法的优缺点、目前粗粒料强度和变形试验常用仪器的优缺点以及这些仪器用于研究粗粒料强度和变形的代表性成果;概括了缩尺效应对粗粒料强度和变形特性影响方面的研究成果;分析了缩尺效应的评价依据;讨论了缩尺效应研究中应考虑和注意的一些问题,如试样密度的控制、缩尺效应的定量化表述等,并指出缩尺效应研究应注意替代级配料和原级配料的密度控制方法.     

垫层料冻融变形特性的缩尺效应试验

垫层料冻融变形过大会影响寒区面板坝正常运行,有必要对垫层料冻胀融沉特性开展深入研究。受仪器设置限制,室内试验时只能采用缩尺后的垫层料试样,这可能会对试验结果有较大影响。为了揭示冻融试验中缩尺效应的影响规律,对不同限制粒径的试样进行了冻融试验。结果表明,相同相对密实度和含水率条件下,随着限制粒径的增大,试样冻胀变形量呈双曲线趋势减小;而冻融后总变形率先增大后减小。对比分析显示,试验结果与孔隙模型预测值吻合较好。     

梅雨期涡旋系统能量尺度相互作用

选取长江中下游地区一次梅雨期低涡暴雨过程，对实测资料作带通滤波后，分别应用天气尺度和次天气尺度涡度方程，计算方程各项在对流层各层次的量值，表明天气尺度涡旋场的演变，绝对涡度通量散度项是主要动力过程，而次天气尺度涡旋场的演变则决定于对流层低层两类尺度涡旋系统非线性相互作用．     

侧风滑跑条件下的地面涡气动特性研究

以缩比的近地面短舱进气道为研究对象,通过数值计算的方法得出侧风来流条件下地面涡的流场特征和气动特性,着重研究飞机滑跑对地面涡的影响。研究表明：在无相对滑跑时,速度比和离地间隙是影响地面涡特性的重要因素。来流速度越大,离地高度越高,地面涡的强度就越高;进气畸变主要受来流速度影响,流速越高,畸变程度越严重。有相对滑跑时,重点考虑来流速度和滑跑速度对地面涡的影响。来流速度对进气畸变影响很大,畸变指数随着风速升高而增大;滑跑速度是地面涡强度的主要影响因素,滑跑速度越高,地面涡强度越弱。     

涡流管及其流率特性

简述了涡流管的基本结构、工作原理和所设计的涡流管；结合试验结果，对流率特性进行了分析，得出一些重要结论。利用相对流率特性估算不同膨胀比下的冷却效应的方法可供性能近似计算分析时参考。     

纵向涡发生器对矩形窄通道内对流换热的影响

针对反应堆堆芯板状燃料元件冷却通道内的强化传热问题,对带有周期性分布纵向涡发生器(LVGs)的水平矩形窄通道内的流动与换热进行了实验研究,得出了雷诺数在3×103~2×104的范围内LVGs安装形式(一侧带LVGs或两侧带LVGs)对水的流动与换热特性的影响规律.结果表明:带有周期性分布LVGs通道的平均努谢尔数比光通道的高25%~35%,但阻力系数也比光通道的高.在3种不同比较准则(相同质量流量、相同压降及相同泵功)下,两侧带同向LVGs通道的综合性能好于单侧带有LVGs通道的综合性能.LVGs能够破坏热边界层,带走更多的热量,从而降低板状燃料元件的温度和堆芯的烧毁率.     

摩擦与配合间隙对超长大型液压缸承载能力影响规律研究

以水利工程中启闭机油缸为例,对超长大型液压缸最大轴向载荷进行计算分析.研究了两端耳环与支座轴销之间的摩擦、缸筒与活塞杆的配合间隙对轴向承载能力的影响规律,利用有限元软件ANSYS对液压缸进行非线性屈曲分析.样机试验得出最大轴向载荷为580kN,与理论计算值相差约6%,验证了理论模型的合理性.分析结果表明,由强度条件确定的极限载荷小于由稳定性条件确定的临界载荷,液压缸允许的最大轴向载荷由极限载荷衡量.随着配合间隙的减小或摩擦因数的增大,液压缸轴向承载能力增加,如当摩擦因数从0增加到0.3,允许的最大轴向载荷增加约5.5%.     

下运带式输送机液压制动系统的试验研究

针对下运带式输送机液压制动系统的不同运行工况和动态特性,设计了实验室试验系统,介绍了试验的原理和步骤,分别模拟试验了液压制动系统的空载发热、最大制动力矩、正常制动、超速调速制动等不同的运行工况,并对制动系统的压力、转矩以及油液温度进行实时检测。试验结果表明:该液压制动系统有很好的制动效果,且具有控制智能化、发热小、响应迅速、冲击较小等优点,能够满足下运带式输送机各工况制动性能的要求。     

液压挖掘机混合动力系统节能特性及试验研究

针对目前液压挖掘机能量利用率低、油耗高的问题,分析挖掘机在典型作业工况下的能量损耗,确定混合动力系统进行节能研究的重要方向.根据混合动力挖掘机的特点,提出基于超级电容与电机的并联式油电混合动力系统方案,以山河智能公司20吨级液压挖掘机为平台建立系统仿真模型,对系统动力耦合特性、控制策略及超级电容SOC等因素给混合动力挖掘机节能效果带来的影响进行理论计算和仿真分析,并对系统关键参数进行了优化匹配.搭建液压挖掘机混合动力系统试验平台,对系统的节能效果进行试验验证.研究结果表明,采用油电并联混合动力系统,并选择合适的动力耦合参数、瞬时优化控制策略及超级电容SOC补偿参数有利于提高液压挖掘机的节能指标,节能效率可改善20%以上.     

圆柱空腔内旋转流动涡破裂随Re变化的实验研究

针对旋转封闭圆柱空腔内的轴对称涡破裂现象,设计了可变旋转Ｒｅ实验系统。实验中空腔高径比Ｈ／Ｒ＝１．７８。采用激光相位多普勒测量技术测量了圆柱空腔轴线上轴向速度分量分布随Ｒｅ变化的情况,定量观测和分析了涡破裂现象的发生、发展过程,测量到涡破裂现象出现和消失这两种临界状态２。     

一种电子散热用小型涡流管性能的试验研究

提出了一种应用于小功率电子散热的小型涡流管,设计建立了涡流管性能试验装置系统。针对进气压力P0、冷气流率μ对其冷却性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,在P0=0．3—0．6MPa,μ=0．27—0．72范围内,涡流管的制冷效应及制冷量随P0的增大而增大,而制冷效率随P0的增大而减小;制冷效应、制冷量和制冷效率都随μ的变化而变化,且在μ为0—1的范围内都有极大值。