水力最佳梯形断面的快速计算方法

提出了水力最佳梯形断面的无量纲计算方法，运用此法可快速方便地计算满足要求的水力最佳横断面，提高了设计人员的工作效率．算例表明此法可行且精度高．     

梯形衬砌渠道边坡(m)的优选方法

在梯形渠道水力最佳断面计算及梯形衬砌渠道侧墙稳定性计算的基础上,根据侧墙厚度变化和渠道占地变化所引起费用变化的经济分析,提出了梯形衬砌渠道主要由满足侧墙强度要求的最小板厚决定边坡（ｍ）的方法,改变了过去渠道设计中仅凭经验或单纯以水力断面最优选取边坡的局限性。据此优选的边坡（ｍ）既兼顾了水力断面最优又具有侧墙的稳定性,从而使衬砌量最小。     

水力步进缸槽对孔阻力系数数值模拟

为深入分析控制棒水力驱动系统步进缸槽对孔部位的阻力系数,采用计算流体力学程序CFX5对其进行了计算和分析,获得了各位置槽对孔处的阻力系数值。结果表明:数值计算得到的槽对孔阻力系数值在较大位置范围内与实验结果基本符合,最大相对误差为±0.2。验证了用计算流体力学方法对槽对孔部位阻力系数进行数值模拟的可行性。     

抛物线形渠道水力最优断面的计算

根据明渠均匀流理论，推求了抛物线形渠道正常水深与流量的关系和水力最优断面的计算公式，得出了水力最优断面水深与抛物线参数的关系为ah0=0.946732。与其它渠道比较结果表明，抛物线形渠道是仅次于U形渠道的又一水力最优断面。     

大型泵站虹吸式出水流道三维紊流数值计算

利用RNGκε湍流模型,闭合定常不可压雷诺时均NS方程,采用有限体积法和非结构化网格,数值模拟了设计工况下某大型泵站虹吸式出水流道的内部三维流动,并分析了流道内部流态,对驼峰断面和出口断面的速度分布特性进行了定量计算.结果表明:流道的水力损失和阻力系数分别为0.204m和3.188×10-3,驼峰断面和出口断面的速度分布均匀度分别为73.9%和65.4%,实现了流道水力特性的预测,为虹吸式出水流道水力设计优化和模型试验研究提供了参考依据.     

水轮机全蜗壳圆形断面的水力优化设计方法

针对目前水轮机蜗壳常规水力设计方法中存在的不足,合理划分水轮机蜗壳内水力损失的组成,建立水轮机蜗壳内的水力损失计算模型,改善水轮机蜗壳的水力性能.以水轮机蜗壳的水力损失为目标函数,以沿水轮机蜗壳周向断面的速度矩分布规律为设计变量,对水轮机蜗壳进行优化设计.通过实际编程计算证明,采用变速度矩法设计出的水轮机蜗壳达到了减少水力损失,提高水轮机蜗壳水力性能的目的.     

溢洪道非定常工况水力特性的研究

用数值模拟方法，对岸式溢洪道的引渠和泄槽段在开始泄洪、泄量调节和停止共过程中的水力特性进行计算研究，这些非定常工况的水力特性具有变化快，变幅大的特点，且受泄槽坡，泄量大小，运行方式和时间等多种因素影响，在溢洪道边墙高度设计和溢洪道运用时应充分考虑这些特性及其影响。     

关于水力半径计算方法的探讨

本文对用矩形、抛物线型、三角形、梯形、天然河道五种类型河床包括宽浅、窄深式分别计算水力半径的精算值和三种简算值及相对误差数分别计算,分析得出不同类型河床糙率的误差及应采用的方法。水文站断面形状各异,计算糙率时水力半径最好采用精算法,宽浅式断面可用平均水深代替水力半径;窄深式用断面面积除以水面宽加平均水深计算R值,当平均水深小于5米时采用平均水深代替水力半径,其误差小于5%,计算糙率误差小于3.2%。     

河道内生态需水量估算的生态水力半径法

界定了生态流速和生态水力半径的概念,提出了一种同时考虑河道信息(水力半径、糙率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流速的水力学方法．找出了该方法的关键参数是确定生态水力半径所对应的河道过水断面面积,重点推导了抛物线形过水断面与水力半径之间的关系.这种新方法的计算不仅能更好的适应鱼类对流速的要求,而且可用于其他生态问题有关的生态水流(如泥沙和污染自净的计算等)．以估算雅砻江支流泥曲的朱巴站河道内生态需水量为例,说明了计算过程,同时用Tennant法作为对比．结果表明:水力半径法计算朱巴站河道内生态流量基本处于Tennant法所计算的最小和适宜生态需水量之间,由于该方法考虑了生态流速(如鱼类洄游流速),故所得的结果符合实际情况．     

溢流坝面明流流动水力特性数值分析

采用正交曲线坐标系下曲率修正的紊注数学模型,计算了龙抬头泄洪洞明流流动的水力要素;计算结果表明,具有明显曲率影响的泄水建筑物反反水流的数值计算,必须计入流线弯曲的影响;本文建立曲率修正紊流为模型较好地预测具有明显曲率影响的复杂水流的水力特性。     

网络法在多室箱形截面优化设计中的应用

总结了一般优化方法用于薄壁多室箱形截面优化设计时失败的原因，描述了网格法进行截面最优设计的过程，给出了算例和结果。分析了网格法在这方面的优势。     

含沙水流条件下水轮机蜗壳优化设计方法

探讨了一种以蜗壳中的水力损失和泥沙磨损特征值为双目标函数,以沿蜗壳周向断面的速度矩分布规律为优化变量的水轮机蜗壳的设计方法．实际编程设计证明,设计出的蜗壳可降低水力损失,减轻泥沙磨损．     

液压挖掘机正铲及装载工作装置的优化设计

本文根据作者研制《液压正铲及装载工作装置优化设计程序系统》的经验和体会,对优化设计模型的建立、以及一些有关的处理方法和思想作了探讨。     

挖掘机反铲装置优化设计的方法与策略

根据挖掘机反铲工作装置优化设计中存在的问题 ,提出了相应的处理方法和对策。提出了优化设计模型及优化设计的控制方法     

模糊数学在液压支架优化设计中的应用

本文分析了液压支架优化设计中的模糊因素，并应用模糊数学的理论和方法建立了液压支架结构件断面模糊优化设计的数学模型，给出了具体算例，结果表明其数学模型和求解方法是可行、有效的。     

混凝控制指标下涡漩运动对混凝影响的研究

以往复隔板絮凝池的改造为例,对最佳水力条件下混凝控制指标的合理选用进行了讨论,在此基础上对池中水流涡漩运动进行研究,得出了适宜的速度梯度G值,有利于形成更多更小的微涡漩,可使颗粒有效碰撞次数增加,有效地提高了混凝效果.     

基于最小能耗原理的明渠水力最佳断面研究

最佳水力断面推求是一个十分有意义的理论问题。基于最小能耗原理,采用三个最具代表性的表达式,分别推求了梯形断面渠道的最优宽深比,并就边壁与河底糙率不同时的最优断面进行了探讨。结果表明:利用最小能耗原理,可以推求梯形断面的最优宽深比,而且根据三种表达式所得结果是相同的;对于梯形断面渠道,当河岸糙率与河底糙率比值增加时,最优宽深比将有所增大;当边坡系数增加时,最优宽深比也将有所增大;在河岸缺少约束的条件下,河流具有向宽浅发展的内在属性。     

水力裂缝与天然裂缝相互作用与影响

在非常规油气藏中,复杂裂缝网络的形成在很大程度上受水力裂缝与天然裂缝相互作用的影响。基于断裂力学理论,建立了水力裂缝与天然裂缝相互作用力学模型,分析天然裂缝介质系统中水力裂缝遭遇天然裂缝后的扩展形态。对于水力裂缝穿越天然裂缝的情况,给出了穿越角度;对于未穿越情况,给出天然裂缝张开闭合形态判别方法。通过数值计算研究了水平主应力差、逼近角、界面摩擦系数和裂缝净压力等因素的影响。结果表明,在高水平主应力差、高逼近角和高界面摩擦的条件下,水力裂缝倾向于穿越天然裂缝;在低水平主应力差、低逼近角和低界面摩擦的条件下,水力裂缝则更容易被捕获。同时,在水力裂缝内净压力越高,天然裂缝越容易张开。该模型为分析水力裂缝与天然裂缝相互作用过程以及水力压裂工程设计提供了依据。     

基于梯-潭消能系统的挡流式泥石流排导槽

中国是灾害多发的国家之一,泥石流是山区灾害的主要类型。对于特大泥石流,传统常规的治理办法难以起到很好的效果,于是王兆印等提出了梯-潭系统。但是,梯-潭系统并不完美,仍有许多值得改进的地方。以提高消能效率为出发点,提出一种能在短距离内达到消能、控速功能的挡流式泥石流排导槽。通过设计最佳横断面,使排导能力达到最佳;通过挡板与梯-潭系统达到快速消能的目的;然后通过推导分析,给出了挡流式排导槽的消能率计算公式;最后与传统梯-潭型排导槽消能率计算公式作对比分析,发现提出的排导槽具有高效消能的作用。     

混凝土面板堆石坝模糊优化设计

探讨了混凝土面板堆石坝断面设计中的模糊性不确定因素，并定义了对应的隶属函数，提出了该坝型的模糊优化设计的数学模型。算例表明，模糊优化的成果合理可靠，且比常规优化具有更高的经济效益。