改性聚乙烯软管沿程水头损失的试验研究

试验表明,薄塑软管中的水流流态属光滑管紊流,它与一般塑料硬管在输水性能上的差别是:水流断面可随工作压力变化,因此其沿程水头损失和沿程阻力系数不仅取决于雷诺数,与其流量和直径有关,同时还受管首工作压力的影响。分析提出了薄塑软管断面呈全圆形时,管首工作压力一定和变动下的沿程水头损失及沿程阻力系数的经验公式。经验证,符合应用要求。     

对突然扩大局部水头损失的初探

对于管路突然扩大的局部水头损失一般采用ｈｊ＝ξｖ２２ｇ计算，其中ξ＝（１－Ａ１Ａ２）２、在公式的理论推导中，此公式忽略了两断面间的沿程水头损失而导出来的。本文对两断面间的沿程水头损失进行了考虑，结合实验，对ｈｊ重新进行了推导计算，并进行了修正。     

喷孔为节点式微喷带的水力特性初步研究

根据节点式微喷带喷水特点,出水孔以组为单位集中分布,每组喷水孔称为一个节点。根据孔口出流公式导出微喷带喷水孔的压力-流量公式;同时把微喷带看成由不同流量的相同管径短管连接成的管道,在每段管道上用达西—威斯巴赫公式分流态计算其沿程压力损失,在理论分析的基础上加以室内试验数据验证,由此导出微喷带的沿程压力分布公式,并计算沿程出水孔的出流量。对微喷带的生产、使用提供理论支持。     

减少排灌装置水头损失的措施

排灌装置的水头损失,主要有沿程(直管)损失和局部(弯头、接头、变径管、阀门、扳门等)损失。因此,安装排灌装置时,应在保证其性能的前提下,尽量减少管路的长度及附件。     

UPVC给水管沿程阻力系数的研究

通过对国产UPVC给水管进行系统实验，对实验资料进行回归分析并与现有计算公式相比较，导出UPVC给水管沿程阻力系数的计算公式，为UPVC给水管的水头损失计算提供依据     

用Excel计算梯形渠道流量和管道沿程水头损失的方法

在水利工程设计中经常要进行明渠输水能力和管道沿程水头损失计算,如果用手工计算很繁琐,且容易出错,根据本文提供的计算方法既简单又快捷,在实际应用中可大大减轻技术人员的劳动强度。     

臂坡对堰槽组合设施测流影响分析

针对堰槽组合设施在遭遇洪水、水位较高时引发的坡脚掏蚀、岸坡冲刷崩塌等问题，将设施两侧堰顶设置一定坡度，形成向槽内倾斜的臂坡，使水流向设施中部集中，减少对两岸边坡的冲蚀。采用水力性能试验的方法，对3种臂坡(0，1/16和1/8)在12种流量(6~61 L/s)条件下的中垂面水深、弗汝德数沿程变化规律、臂坡对设施泄流能力的影响及流量公式进行研究。结果表明:1)3种臂坡下的堰槽组合设施水深沿程变化相似，随着臂坡的增大，中垂线上游水位壅高增大，两侧堰靠近岸坡一侧的堰上水深减小，明显减少了水流对两岸边坡的冲蚀；2)臂坡对临界流断面位置影响较小，集中出现在排淤量水槽梯形窄段的后半段；同一流量下，堰槽组合设施的流量系数随臂坡的增大而减小；同一臂坡下，堰槽组合设施的流量系数随着流量的增大而减小；3)相对水头较小时，流量系数变化明显，相对水头较大时，流量系数相对稳定，将流量系数分为变动流量系数和稳定流量系数2个区，并分别拟合出不同臂坡条件下的流量计算公式，与实测流量相比，臂坡为0、1/16和1/8时，相对误差绝对值的最大值分别为2.22%、2.37%和2.21%，平均相对误差分别为0.88%、0.95%和1.15%。此外，在流量为11 和21 L/s时，臂坡的增大使得流量公式计算值的相对误差由-2.22%降至-0.44%和由2.35%降至-0.24%。综上，臂坡的存在能够减少水流对两岸边坡的冲蚀，对临界流断面的影响较小，增大臂坡还可有效提高堰槽组合设施在小流量情况下的测量精度。     

U形渠道圆头量水柱的数值模拟

为进一步研究U形渠道圆头量水柱过流特性及测流精度,利用Flow-3D软件对U形渠道圆头量水柱水力特性进行数值模拟,将渠道水流流态及水面线的实测值与模拟值进行对比,同时研究不同规格的圆头量水柱流量与驻点水深的关系及水头损失情况,并拟合出其流量公式。结果表明:模拟值与实测值的相对误差10%,两者具有较好的一致性,数值模拟结果可为圆头量水柱的结构优化提供依据。流量与驻点水深有很好的线性相关关系,相关系数0.98;水头损失随收缩比的减小而增大,相比量水槽水头损失较小,但顺流长度过大,水头损失反而增大;根据数据拟合出的流量公式,最大相对误差为9.74%,平均误差为2.66%,满足精度要求。     

圆缺孔板节流式量水计不同截径比量水特性的试验研究

作者在移植改进和试验PVC管、截径比0.5的圆缺孔板式量水计成果基础上,采用石棉水泥管制作的方法,进行了不同截径比量水特性的试验研究。结果表明,各截径比的流量系数及水压差与流量的关系较稳定,相对误差均<2.O％;不同截径比的测流精度均<3.0％;角接测压与等径距测压的流量系数相差甚微,测流精度接近,但前者测流界限稍宽,水头损失较大。     

果园节水灌溉技术的研究

果园节水灌溉技等不均现象的发生,发挥果树吸水能力,保持水土的良好状态.运用孔口出流公式、伯努力方程、沿途泄流公式及损失规律,建立了泄流管路的通用方程组.由此得到泄流管路作用水头的沿程变化规律,根据作用水头确定配水管各点所连接微管的管径与长度,以保证沿程配水的均匀性.并运用该方法计算工程实例,验证方程组的有效性,为工程设计提供依据.     

双节拍门水头损失系数模型试验研究

进行了双节拍门水头损失系数模型试验，对试验结果进行了分析与讨论，给出了双节拍门水头损失系数和经验公式，为泵站和拍门设计及计算提供了技术参数。     

双节拍门水头损失系数模型试验研究

进行了双节拍门水头损失系数模型试验，对试验结果进行了分析与讨论，给出了双节拍门水头损失系数和经验公式，为泵站和拍门设计及计算提供了技术参数。     

某热稠油管道的水力特性分析

与一般热油管道相比,热稠油管道的流动特性主要有两个特点,一是在给定加热温度和管段压降条件下,该管段流量的试算过程可能陷入其特性曲线的不稳定区,该区域内管段的摩阻损失随流量增加而降低;二是稠油在管道中的流动可能位于层流和紊流的过渡区,通常用临界雷诺数2 000作为层流和紊流的分界点,而分别按层流和紊流公式确定的该点的摩阻系数有较大差别,因此对于某些加热温度和管段压降而言,可能不存在合适的流量与之对应。基于对某热稠油管道在不同加热温度、不同总传热系数和不同流量下的水力计算,得出了其一个站间管段的一组管路特性曲线,即摩阻损失和流量之间的关系曲线,以此可以确定其不稳定区的流量区间。认为从保障流动安全的角度出发,管道应该避免在流量不稳定区间工作。     

双曲线型薄壁堰泄流规律的数值模拟

【目的】推求双曲线型薄壁堰堰流的基本方程式,确定双曲线型薄壁堰的流量系数,为实际工程中流量的控制和测量提供参考。【方法】根据双曲线构建了双曲线型薄壁堰,通过能量方程式推导其流量的计算公式;数值模拟了4种不同堰顶水头的过流能力,根据模拟的流量数据利用最小二乘法拟合流量与堰顶水头的关系式,与理论推求的堰流基本公式相结合确定双曲线型薄壁堰的流量系数,辅以RNGk-ε湍流模型数值求解气液两相流时均方程;使用半隐式SIMPLE(Semi-implicit method for pressure-linked equations)算法求解速度与压力耦合方程组,并用VOF(Volume of fluid)法模拟自由水面。【结果】理论公式计算的流量与数值模拟的流量相差甚微,相对误差在0.3%以内,证明本研究推求公式正确。【结论】双曲线型薄壁堰的流量与堰顶水头成正比关系,该关系为流量的控制和测量提供了便利。     

多孔膜袋水力特性研究

多孔膜袋技术是一种新提出的灌溉技术,可以减少棵间蒸发和深层渗漏,其压力分布情况是研究多孔膜袋水力问题的重要内容,直接影响多孔膜袋的出流均匀度。根据水力学基本原理建立多孔膜袋压力分布的数学模型,并对其相关系数进行分析。由能量守恒定律推求出多孔膜袋任一点处压强的计算公式,通过比较计算值与实测值可以认为计算值符合试验结果;用微元法推导了多孔膜袋沿程水头损失计算公式,通过比较实测值与计算值可以看出其变化趋势完全一致。     

小集水区试验中三角堰量水问题的研究

对5种不同缺口角度的不完全收缩薄壁三角堰的出流特性进行了室内实验,得出了实验条条件下的流量系数经验公式和θ=90°堰的低水头(h<6cm)流量系数公式.通过理论分析和实测资料验证,指出了不能直接采用堰流公式得出小集水区的暴雨径流流量,并分析了野外观测的精度.     

多孔管水流流态的变化对水头损失计算的影响

大量计算表明，灌溉中使用的小流量多孔管的首端流态一般是紊流光滑区和紊流过渡区，而在末端或多或少出现一定长度的层流段。管内流态的变化会影响水头损失的计算。但是普遍认为这种影响是很小的，至于小到什么程度，目前还没有人提出一个数量范围。本文主要分析多孔管水流流态，并使用计算机模拟了流态变化对水头损失计算的影响。     

量水槽出口宽度对堰槽组合量水设施过流能力的影响

【目的】研究量水槽出口宽度对堰槽组合量水设施水力性能及对测流的影响，为扩大堰槽组合量水设施的适用性提供参考。【方法】对3种量水槽出口宽度（b=25，35和45 cm）在不同流量（5～71 L/s）下的35种工况进行水力性能试验，通过中垂面30个测点的水深及垂线平均流速变化，分析出口宽度对设施中垂面水面线和佛汝德数（Fr）沿程变化的影响，明确槽内流和堰槽流的流量阈值；根据流量（Q）与量水槽内测点水深的相关性，分析量水槽出口宽度对流量系数的影响，并建立不同量水槽出口宽度下的流量公式。【结果】3种量水槽出口宽度条件下，中垂面水深和Fr的沿程变化均表现出相似的规律，即中垂面水深在上游段表现稳定，进入量水槽后逐渐下降至出口后的薄水层区域；Fr值在上游段相对平稳，保持在0.1～0.2，进入量水槽后逐渐增大至最大值1.2～1.5，且增大速率沿程变大。上游段的水深和量水槽内的水深均随量水槽出口宽度的增加而减小，出口段、薄水层区域和下游壅水区域的水深受量水槽出口宽度影响不大。上游段至量水槽内部过渡扭面段的Fr值随量水槽出口宽度的增加而增大，量水槽内部梯形窄段的Fr值随着出口宽度的增加而减小。同一量水槽出口宽度下，槽内流的流量系数随流量的增加而增大，堰槽流的流量系数随流量的增加而减小。同一相对作用水头下，槽内流的流量系数随量水槽出口宽度的增加而减小，堰槽流的流量系数随出口宽度的增加而增大。基于建立的3种量水槽出口宽度下的流量公式，得到的流量计算值与实测值的相对误差均在2%以内，使堰槽组合量水设施的适用范围进一步扩大。【结论】量水槽出口宽度对上游和量水槽内的水深有明显影响，出口宽度的增加能够增大堰槽组合量水设施的流量阈值及过流能力，并使临界水深的断面位置向下游推移。     

基于MATLAB的河道糙率计算

利用MATLAB强大的计算和绘图功能,编程计算了河道糙率,阐明了利用实测数据进行编程计算的全过程,并针对沈阳农业大学水利学院所做物理模型实验,计算了模型河段糙率,分析了其糙率值的合理性。同时,也利用本程序计算分析了局部水头损失系数对糙率的敏感度,提出局部水头损失对糙率也有很大的影响。     

圆柱式滴头内镶及外包对滴灌毛管水力特性影响的模拟研究

目的 研究圆柱式滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性的影响。方法 对2种内镶式滴灌毛管和1种外包式滴灌毛管进行灌水试验,同时采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法对3种滴灌毛管进行数值模拟并验证。在此基础上,对不同滴头流量下内镶式及外包式滴灌毛管水头损失及铺设长度进行模拟计算。结果 滴头内镶式及外包式滴灌毛管总水头损失模拟值略低于实测值,滴头外包式滴灌毛管模拟值与实测值相对偏差较小;滴头镶嵌方式对滴灌毛管水力特性影响显著,滴头外包式滴灌毛管相较滴头内镶式滴灌毛管总水头损失较小,总水头损失减小比例超过49.2%,且随滴头流量增加总水头损失减小比例逐渐增大;滴头外包式滴灌毛管最大铺设长度较滴头内镶式滴灌毛管更长,长度增加了21.6%~56.9%;滴头内镶式滴灌毛管总水头损失相对更大的主要原因是断面流速再分布引起压力梯度急变消耗了大量水流能量。结论 滴头外包式滴灌毛管水力性能优于滴头内镶式滴灌毛管,对于长距离经济作物滴灌系统设计,可优先考虑滴头外包式滴灌毛管。