不同类型泄洪建筑物调洪计算的通用数学模式与程序

本文提出具有两种以上复式泄洪设备、多种类型泄洪建筑物——泄流堰(无闸、有闸、带有胸墙)孔口、竖井式溢洪道、壕沟式溢洪道等,调洪过程中流态有变化(堰流变为孔流或相反)的泄洪建筑物调洪计算的通用数学模式。给出TI58,58C,59,袖珍计算器的通用程序。 文中从调洪微分方程式;出发,将泄流量S(Z)表示为通用模式:对于堰流:r=1.5,孔流:r=0.5.mu,B,C则分别代表:堰流或孔流的流量系数,堰流宽度或孔口面积、堰顶或孔口中心高程。 将库位面积关系F(Z)表为幂级数 (n可取为2或3或4). 应用笔者在水利学报1980年第2期中论述的原理,推导得到复式、…     

闸门调控下的水动力学模型建立与应用

考虑闸门前后水位对淹没系数的影响,利用泰勒展开和有限差分法,对闸门过流模型进行了改进,建立了闸门调控下的水动力学模型.选取南水北调中线一期工程总干渠的部分渠段对模型进行了模拟计算.水面线及闸门过流的计算结果表明,模型合理可靠,可以实现闸门过流的连续模拟并提高计算精度.初步应用该模型进行了闸前常水位模式下典型渠段的水力响应计算,分析了平衡状态的渠道水面线及闸门运动变化.结果显示,闸前常水位运行模式下,闸门开度变化与过流量变化一致,节制闸的启动时间与上边界的距离和流量增减关系密切,计算水面线符合水力学的一般规律.模型可作为输水明渠调度控制决策的有效研究工具.     

平板闸孔自由出流流量系数的实验研究

搭建了一个水力学的实验模型,对平板闸孔自由出流流量进行了实验分析,计算得到了自由出流流量系数的实验数据,将其与常用的三种自由出流流量系数的经验公式的计算值进行比较,为工程应用中经验计算公式的选择提供了实验依据。通过曲线拟合的方法,提出了一种基于二次函数的自由出流流量系数的计算方法,为流量计算提供了一种新的参考。     

滩地植被化的复式断面明渠均匀流的流速比

采用量纲分析法得到了淹没滩地植被化复式断面渠道中主槽和滩地间表观切应力的基本形式,基于Thornton等的实测资料,运用最小二乘法导出了表观切应力中动量传输系数的计算式.在计算动量传输系数中考虑了滩地与主槽水深比、宽度比以及植被阻水百分数等因素的作用,进而采用力的平衡原理,给出了主槽和滩地的流速和流量的计算公式.该公式反应了动量传输系数及主槽糙率、滩地糙率和植被密度对流速流量的影响,计算结果与实测资料符合良好.     

平面闸门水平振动的附加质量

平面闸门水平振动的附加质量问题,迄今仍未全部解决。静水中(上、下游水位相同)和非淹没出流流态下(平面问题)已有准确解[2][7],一般淹没流态下尚未找到准确解。文献[1],[3]所给出的附加质量计算公式均属于近似解。但是,文献[1]的公式,须予先知道闸门在水中的振动频率对”能计算,附加质量的计算值和实测值比较,误差较大,且系数ε曲线形状有误。文献[3]的公式,由于流场边界条件假设得不尽合理,计算误差偏大。 实质上,静水中和非淹没流态下的解,乃是一般淹没流态下解的两个极限。在确定的直角座标系中,静水中扰动势　=0的等势线位于闸下闸门面…     

蒸汽对涡街流量计计量特性影响分析

通过涡街流量计分别在以水为介质的水流量计量标准装置、以空气为介质的音速喷嘴法气体流量标准装置和以蒸汽为介质的蒸汽流量标准装置进行比对实验,测试了涡街流量计仪表系数和其介质的关系,实验结果表明3种介质条件下仪表系数存在规律性偏差,利用流体力学及卡门涡街原理,结合蒸汽独特的热力学性质,深入分析了蒸汽对涡街流量计计量特性造成计量性能影响的因素,对涡街流量计在3种介质下仪表系数存在规律性偏差实验结论进行了解释和分析,得到了蒸汽和空气流体条件下的计算拟合公式,并提出了系数修正的计算方法.     

低渗气藏多层合采层间干扰系数的确定

对低渗气藏,为达到工业气流,常采用多层合采的方法。气藏多层合采层间干扰系数的计算,目前还没有合理的方法。根据气井多层合采物理模型,利用气井二项式产能公式及井筒压力计算模型建立了气井层间干扰系数的计算方法。实例计算了低渗气藏Y的16口气井的层间干扰系数,并进行了线性回归,得到气井层间干扰系数与层间跨度、测井KH差、生产压差的一个经验公式。利用该经验公式得到了低渗气藏Y的不同层的层间干扰系数,并采用面积加权平均,得到了Y气藏的干扰系数,得出Y气藏可多层合采的结论。该方法为低渗气藏开发方案的合理制定提供了重要依据。     

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。     

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     

双缓冲腔环形间隙对凿岩机缓冲系统动态特性的影响

分析了液压凿岩机双缓冲系统的结构特点,应用孔口节流理论确定了缓冲活塞的静平衡位置,基于应力波传递原理得到了缓冲活塞的回弹速度,考虑油液的压缩特性推导出一级缓冲腔压力公式,由间隙流量公式得到了二级缓冲腔压力,在此基础上建立了缓冲活塞的运动微分方程.应用Matlab工具对双缓冲系统的动态特性进行了仿真,分析了不同环形间隙下缓冲活塞的运动规律,探讨了环形间隙对一级和二级缓冲腔压力的影响.提出与环形间隙和活塞最大行程的比值相关的间隙行程系数η.仿真结果表明,间隙行程系数与双缓冲系统的特性密切相关,存在最优范围.搭建了实验台,通过实验对缓冲系统的数学模型进行了验证.     

分流式湿度发生器流量比的精确计算

目的 研究用分流法计算标准湿度发生器流量比的方法。方法 依据该湿度发生器原理,提出流量比计算方法;采用一组简化的饱和水汽压计算公式,在－５０￣５０℃的温度范围内的计算结果与用Ｗｅｘｌｅｒ公式的计算结果最大误差小于０．２％;并用增强系数ｆｗ对实际气体的饱和水汽压公式进行了修正。结果 得到流量比公式ｑ１／ｑ２＝γｗ,ｔｃ／γｗ,ｔｄ－１,并给出了饱和混合比γｗ,ｔ的具体计算方法。结论 该方法可作为研制     

基于水跃的综合性实验设计与教学实践

该文设计了以水跃实验为核心的综合性实验,涵盖了堰流、闸孔流、明渠流等水流流态,涉及了堰流系数、闸孔流量系数、共轭水深、佛汝德数、水跃跃长、水跃消能率、流速分布等水力学特性指标。教学方案中注重培养学生自主设计边界条件与实验方案,成果分析中强调文献综述与对比分析,并且提出了总结交流环节。实验方案可较大程度发挥学生的主观能动性,进而提高学生的数据分析能力,达到在工程实践中灵活运用知识的目的。     

船闸引航道最不利流态水力参数的确定方法

结合盐邵船闸采用规范中的公式计算、模型试验、原型现场实测3种方式,分别得到引航道最不利流态时的泄流量及对应的闸室水位和输水廊道闸门开启时间等参数,对比分析了各方法所得参数的差异及成因.结果发现:数学模型常用规范中公式计算得出的引航道最不利流态出现时的闸室泄流量偏小,闸室水位偏低,输水廊道闸门开启时间偏长.在此基础上提出了改进公式的计算方法.     

基于FLUENT的明渠平板闸门淹没出流流场研究

为了研究明渠淹没出流下平板闸门测量流量,采用进口断面上自编UDF程序的水位边界条件方法,结合标准的k-湍流模型和VOF方法,利用Fluent软件建立了水流流体域和明渠平板闸门的三维模型,对不同开度下明渠平板闸门淹没出流进行数值模拟,获得了过闸流量和水面线、流速分布,闸门处动水压力以及闸后梯形断面的流速分布等规律,结合现场试验验证,结果表明：平板闸门测量流量能够达到灌区矩形量水堰的测量流量精度;采用数值模拟所得流量与平板闸门测量流量的相对误差在3%以内,说明数值模拟能够用于明渠淹没出流下平板闸门的流场研究,为明渠平板闸门测量流量提供理论依据。     

关于有闸溢洪道下泄流量推求方法的探讨

本文对有闸溢兴道下泄流量的推求方法做了理论探讨；给出了推广下泄流量的７个经验公式和检验误差的２个公式；并证明了计算流量的可靠性。     

水利工程防洪经济效益的简易分析计算法

介绍一种水利工程防洪经济效益的计算法。根据超标准流量绘制流量～淹没面积及淹没面积～淹没损失曲线,借助公式可以计算出防洪效益及淹没损失值,比较直观,有推广应用价值。     

乙型驼峰堰流量系数及淹没系数的试验研究

乙型驼峰堰流量系数及淹没系数的试验研究孙小鹏，水文，１９９３年第２期笔者对乙型驼峰堰流量系数与堰顶水头的关系、淹没系数与淹没度的关系、淹没流态的判别，进行了试验研究，试验表明：１．乙型驼峰堰自由溢流时流量系数受堰顶水头影响，随堰顶水头的增加而先增后减...     

基于CFD的船舶导管螺旋桨的水动力性能研究

运用计算流体力学软件对黏性流场中导管螺旋桨的水动力性能进行了计算研究,模拟了导管螺旋桨在不同进速系数下的推力系数、转矩系数、导管螺旋桨表面压力分布等.首先利用UG及Gambit建立计算模型,然后在FLUENT软件中利用滑移网格(Moving Mesh)的方法计算导管螺旋桨在敞水状态下推力以及转矩.最后将计算结果与模型试验值进行比较,CFD计算结果与模型试验结果吻合.     

闸堤枢纽与闸桥枢纽水力特性的试验研究

在平原河道,当排涝水位和分洪水位、排涝流量和分洪流量相差悬殊,又有蓄水灌溉要求,而河道本身宽阔时,采用主河道布置节制闸、两侧滩地布置溢洪道的枢纽布置形式比全河宽采用节制闸的单一布置形式经济。结合工程,对这两种枢纽布置对应的上下游流速分布、泄流能力等进了对比试验。对平原水闸过闸落差的确定、对闸桥枢纽各泄流部分对应的行近流速取值以及消力池尾槛高度对淹没堰流流量计算影响等问题进行了试验研究。     

溢流坝反弧水深的计算及反弧半径的选择

本文应用恒定急变流能量方程,对溢流坝反弧水流进行了分析。将水头损失等因素用综合参数(q/R(gE_0)~(1/2)来反映,并进一步简化后得到包涵流线曲率影响的反弧水深计算式。应用该式对乌江渡原型和文献[7]的模型计算结果能够与原型观测及模型试验相吻合。还提出了溢流坝反弧最低点水深突然上升、流速系数突然降低的判别式及流速系数最大时选择反弧半径的公式。