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。     

矩形断面水平管道内平面水跃消能系数分析

通过对矩形断面水平管道内平面水跃消能特性研究,建立起消能系数的理论公式,和通过实验研究所得经验公式,分析了水跃消能系数的变化规律。证明建立在实验基础上的消能系数经验公式是符合实际的,可供工程设计参考。     

有压管道孔口消能效率分析

在分析有压管道消能问题的基础上,提出了二种典型实用的孔口消能方式：末端式消能和在线式消能。在研究孔口基本水力特性基础上,结合山西省万家寨引黄工程流量调节阀工程实际,对孔口消能效率及其与孔口流量系数、孔口过流面积和输水管道出口水头的关系进行分析研究。研究结果为类似工程设计提供了技术参考。     

侧斜向进水螺旋流消能装置的试验研究

管道消能装置是有压输水管道系统中的重要组成部分,消能效率较高的消能装置可对系统下游设施起到良好的保护作用。介绍了3种侧斜向进水的管道消能装置,研究了它们的消能效果,并对消能效率进行分析,得到这3种消能装置均能消除来流压头的50%以上,表明这3种消能装置结构基本合理,可作为管道消能装置设计的依据。     

螺旋式孔口管道消能装置水力特性试验研究

管道消能是有压输水系统中的重要组成部分,消能装置的结构要素、水力特性及消能效率是消能装置设计和运用的主要依据。提出了5种较为适用的消能装置,并在试验研究的基础上,重点论述了螺旋式孔口消能装置的水力特性,分析了消能机理和消能效率。     

洞塞消能特性数值模拟研究

洞塞消能工作为一种新型的内消能工形式,已引起了国内外很多人的关注。本文运用数值模拟方法对这种形式消能工的消能特性进行了精确模拟。研究结果表明,洞塞回流区是能量损失的源地。洞塞能量损失系数主要受到孔径比的影响。随着孔径比的增加,能量损失系数逐步减小,回流区长度减小。     

管道急流输水及多种消能形式的应用效果

介绍了五台县唐家湾水库跃进二渠延伸工程中采用的管道急流输水及W型、撞击、筛网、多级孔板等消能形式的实际运行情况。管道急流输水形式特别适用于土石山区地形复杂、落差大的环境，比传统渠道输水方案节约工程量30．3％，节约投资13．6％，节水8％。W型等4种消能工，消能效果在70％-95％之间，工程量节省30％-85％以上。以上几种新发展起来的消能形式比旧式消能工有无法比拟的优越性。由于整个工程采用了新型结构，节约投资35万元。     

阶梯-深潭漩涡消能特性探究

以探究影响阶梯-深潭结构漩涡消能特性为目的,通过选取野外发育良好的阶梯-深潭结构,采用k-ε双方程紊流模型,利用VOF追踪自由水面对阶梯-深潭结构的漩涡消能特性的进行数值模拟研究。实验在前人对阶梯-深潭结构研究的基础上,根据出流方式的不同,将其分为两种类型分别再次探讨其漩涡消能特性。实验主要研究出流方式和跌水区域变化对消能的过程中漩涡形成、运动的影响,结果表明:出流方式的改变和不同的深潭段跌水区域会影响漩涡的发育以及运动过程中的分裂、拉伸和破碎,从而影响消能的效果。综合对漩涡消能有较大影响的参数,提出无量纲参数α来衡量阶梯-深潭结构的消能系数;并通过对野外实测数据的对比验证,消能系数α与消能率的关系与数值模拟的结果接近。     

掺气减蚀槽的消能效果

试验证明设掺气槽后消能作用增加主要表现在：增加泄流沿程消能效果，降低挑流出口流速系数 值，挑距缩短，增加空中扩散消能作用，挑流水舌入池尺度加大，入池水流的能量集度减小。并首次提出了设掺气槽后消能作用增强的计算公式。     

圆断面倾斜管道内平面水跃消能系数分析

在定义水跃消能系数的基础上，推导计算圆断面倾斜管道内平面水跃消能系数的公式，并分析了它的基本变化规律。     

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     

U形渠道临界水深、弗劳德数和水跃的研究

提出了U形渠道临界水深、弗劳德数和水跃的计算方法。给出了U形渠道临界水深的迭代计算公式和弗劳德数的显式计算公式,推导出了U形渠道的水跃方程,与文献[7]的实测数据进行了对比分析,验证了公式的可靠性。     

转速对贯流泵装置流道水力参数影响的数值分析

为了研究贯流泵装置进出水流道水力性能受转速的影响规律,以贯流泵装置为研究对象进行全流道的数值计算,通过将能量性能数值预测结果与物理模型试验结果对比,验证了数值模拟结果的有效性。在考虑水泵与进出水流道内流相互影响条件下定量分析转速对进出水流道水力性能参数的影响规律。结果表明:(a)不同转速时进水流道水力损失比与流量系数的关系曲线变化趋势基本相同。相同转速时,随着流量系数的增大,进水流道水力效率逐渐减小,流道出口环量先减小、后增大;相同流量系数时,进水流道出口面的平均环量随转速的增加而增加。(b)不同转速时,随着流量系数的增大,出水流道进口入流涡角相对值先减小、后增大。在相同流量系数时,随着转速的增加,出水流道的静圧比逐渐增加,出水流道进口面的偏流角分布基本相同。     

淹没水跃的数值模型

在许多含有回流的复杂紊流剪切流中,回流区域内的平均流速分布与紊流脉动强度分布具有某种共同特性.根据这一性质,作者提出回流副层概念.同时,作者还把淹没水跃视为在逆压梯度下含有表面旋滚的附壁紊射流,利用回流副层概念,建立了一个淹没水跃的模型,提出其相似的断面流速分布式;并用流带积分进行数值计算,从而得到速度、长度比尺的沿程变化.数值计算结果与实验结果进行了比较,符合较好.     

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.     

噪声对水跃区脉动压力的影响及处理方法

在模型试验中,由于各种噪声的存在,常使水跃区脉动压力信号产生畸变,需要一定的处理方法来还原真实信号．为此,应用信号分解和自适应滤波方法对水跃区脉动压力信号进行研究和处理．结果表明,水跃区脉动压力信号包括真实信号和噪声2部分,而噪声一般包括背景噪声、电噪声和传感器振动所产生的附加脉动压力噪声3个部分,其中附加脉动压力噪声不可忽略．自适应滤波可以有效地滤除附加脉动压力噪声使信号得到很好的还原．该方法和结果为脉动压力模型试验布置、测试及数据处理提供了有益的技术参考．     

梯形渠道水跃共轭水深计算方法

通过对水跃方程进行数学变换，应用多元非线性回归分析法及迭代理论提出了梯形渠道共轭水深近似计算方法．这种算法使用方便准确，最大相对误差仅为１％，克服了查图表法精度低、试算法盲目性大且繁琐的缺点