泸定水电站2号泄洪洞事故闸门设计研究

就泸定水电站2号泄洪洞事故闸门的结构设计、启闭机形式及容量的选择、门槽体型及动水闭门特性等问题进行论述。通过技术、经济等多方面综合比较分析,事故闸门采用上游止水、滚子轴承定轮支承、利用加重闭门的平面定轮闸门。该研究成果可供类似工程设计参考。     

泵站油压启闭机快速闸门自动化的完善

分析了大型泵站采用油压启闭机快速闸门断流方式运行过程，通过对操作流程进行优化，对管道和阀件进行维修完善，对闸门位置控制元件进行选择和电气部分进行改进，实现了启闭机快速闸门的自动化，可供泵站设计、改造作参考。     

基于MATLAB/Simulink的潜水贯流泵站起动过渡过程仿真分析

为了揭示泵站起动过渡过程中重要参数如转速、流量、扬程等随时间变化关系,从潜水贯流泵机组系统整体出发,运用电机学、刚体动力学、流体动力学及水力机械特性理论,建立了大型潜水贯流泵机组结合快速闸门起动过渡过程的数学模型,利用MATLAB/Simulink构建整个系统的仿真模型,并针对某大型潜水贯流泵站进行仿真计算,研究了不同快速闸门起升速度对泵机组稳定性的影响。结果表明,系统仿真模型正确可行,且适当提高快速闸门起升速度有利于泵机组的稳定与安全。     

钉齿式轴流装置脱出物下落过程的高速摄像分析

利用自行研制的钉齿式轴流脱粒与分离装置,并借助高速摄像设备对装置脱出物下落过程进行了在线拍摄。通过对高速摄像图像慢放分析得出:脱出物通过凹板排出装置后,在惯性力、离心力和重力等的相互作用下,做加速向下的曲线运动。其中,籽粒的运动规律相对较好,下落过程中多数籽粒的运动轨迹为抛物线;而短茎秆下落时因易受碰撞和气流等外界因素的影响,其运动不稳定且速度波动大,下落过程中多数短茎秆的运动轨迹为不规则的曲线。     

堤后式排涝泵站事故停机闸门井涌波计算

建立了具有提排与自排结合功能的堤后式排涝泵站事故停机闸门井涌波计算的数学模型。以事故停机拍门断流过程，即压力水箱中的流量过程作为边界条件，从初始恒定状态开始，采用四阶龙格—库塔数值积分法求解闸门井涌波控制方程组，得到在事故停机条件下闸门井水位波动过程，从而可得到闸门井涌渡过程中的最高水位，为合理地确定闸门井启闭机室地面高程提供依据。     

弧形闸门开度的计算与控制

以荆江分洪南闸弧形闸门为例，根据弧形闸门机构运动关系，严格推导出弧形闸门开度与启闭机卷商之间的换算关系式，井简要说明了开度仪的工作原理与过程。     

谈不等断面导轨的采用——对闸门定轮加压、橡胶止水方式的探讨

目前水工闸门广泛采用橡胶止水、定轮加压的方式(图1)。即靠定轮传来的压力压缩橡胶(一般压缩量为5～8毫米),使橡胶紧贴在水封板上达到止水的目的。现有的闸门门槽导轨一般都是做成上、下为等断面的直线型导轨,闸门上、下导轨的直径也是相同的,两导轮在闸门厚度上的安装控制尺寸n_1亦相等。这种型式的封水结构只有当门叶起升到门孔止水板控制高度以上时,止水橡胶才能脱离压缩状态。这样,一方面加快了橡胶水封的磨损,另一方面在闭门过程     

大型泵站水力过渡过程计算及蓄能式液压启闭闸门的研究

应用瞬变流的基本理论,建立了用于大型轴流泵站水力过渡过程计算的数学模型,提出了 站出口闸门在超驼峰运动条件下满足安全所要求的启闭规律。同时,根据计算结果,研制了蓄能式液压闸门系统,运行实践表明,该系统可有效地防止泵站开机过程中可能出现的水锤事故,并能实现泵站在超蛇峰情况下,出现事故停电等紧急状态时闸门的可靠断流。     

新政航电泄洪弧形闸门水动力特性

水流诱发闸门振动是水利工程中一项重要研究课题，根据闸门流激振动水弹性试验模拟原理，结合嘉陵江新政航电泄洪弧形闸门设计了水弹性模型。并在此基础之上进行了不同开启程度的闸门水动力荷载测量试验以及流激振动应力、位移响应试验，并对该闸门进行了动力安全分析，提出了避免闸门产生有害振动措施和建议。     

门楼水库平面定轮闸门的安全性有

在Solidworks环境下建立了平面定轮闸门的三维实体模型。根据有限元理论，应用COSMOSWorks软件，建立了闸门的有限元模型，对闸门在水压力作用下的整体变形及应力进行了分析研究，有效反映了闸门的空间效应，并与传统方法计算结果进行对比，据此对闸门的安全性进行了分析评估，也为闸门的设计提供了依据。     

Validation of a root water uptake model to estimate transpiration constraints

Experimental results obtained from a greenhouse trial with common bean (Phaseolus vulgaris L.) plants performed to test model hypotheses regarding the onset of limiting hydraulic conditions and the shape of the transpiration reduction curve in the falling rate phase are presented. According to these hypotheses based on simulations with an upscaled single-root model, the matric flux potential at the onset of limiting hydraulic conditions is as a function of root length density and potential transpiration rate, while the relative transpiration in the falling rate phase equals the relative matric flux potential. Transpiration of bean plants in water stressed pots with four different soils was determined daily by weighing and compared to values obtained from non-stressed pots. This procedure allowed determining the onset of the falling rate phase and corresponding soil hydraulic conditions. At the onset of the falling rate phase, the value of matric flux potential M_l showed to differ in order of magnitude from the model predicted value for three out of four soils. This difference between model and experiment can be explained by the heterogeneity of the root distribution which is not considered by the model. An empirical factor to deal with this heterogeneity should be included in the model to improve predictions. Comparing the predictions of relative transpiration in the falling rate phase using a linear shape with water content, pressure head or matric flux potential, the matric flux potential based reduction function, in agreement with the hypothesis, showed the best performance, while the pressure head based equation resulted in the highest deviations between observed and predicted values of relative transpiration rates.     

气液叉流下受热液膜的热质传递特性

采用VOF两相流模型研究了气液叉流条件下受热液膜热质传递特性,在模型中添加了表面张力源项和气液相间传质源项.为了验证所建立模型的可靠性,采用非接触式红外热成像测温方法,进行了相应的气液叉流试验.对叉流条件下受热液膜热质传递过程进行了试验和模拟计算,结果显示无量纲壁面温度计算结果与试验结果吻合很好.应用所建立的模型,模拟计算并分析了表面张力、固液接触角、液膜流量等因素对液膜流动侧形和热质传递性能的影响,结果表明：在其他参数保持不变的情况下,表面张力从0.014 N/m增大到0.072 N/m的过程中,液膜覆盖面积由82.7%减小到73.2%;固液接触角从30°增大到60°的过程中,液膜覆盖面积由80.6%减小到69.4%;液膜流量越小,液膜厚度越小,越有利于液膜的蒸发;相反,较高的液膜流量会使液膜厚度增大,阻碍了液膜蒸发,从而使外掠过液膜的单位体积空气含湿量减小.     

玉米移栽机栽植机构运动及动力分析

针对玉米移栽机投苗时经常出现的钵苗倒伏、翻转情况，设计了一种可以实现“零速投苗”和“低加速度投苗”的栽植机构，利用SolidWorks对其进行建模、运动和动力分析，并利用有限元分析软件ANSYS对其结构的可靠性进行检验。      

冲击作用下粘性土壤破碎体的分形维数与影响因

给出冲击破碎分析的两倍尺度控制约定,研究粘结态土壤破碎体生成的影响因素,建立了土壤破碎体分形维数与落锤质量、冲击行程、土壤含水率、破碎比能之间的关系.结果表明,土壤破碎体的分形维数与落锤质量及冲击行程没有联系,但分形维数与土壤含水率及破碎比能具有明显的相关性.另外,通过比较得知土壤在冲击作用下的破碎体分形维数远远低于植被土样的分形维数.     

基于PPC模型的农机选型与优序关系研究

将投影寻踪（PP）与实数编码的遗传算法（RAGA）相结合，应用到农业机械的选型与优序关系研究中，通过寻求各种机型评价指标的最佳投影方向，将高维数据转换成一维投影指标值，实现对机器样本的分类与排序，从而克服 以往二阶模糊综合评判法及灰色系统评价法中权重取值的人为因素，取得了良好的效果。     

土方机械落物保护结构动态仿真及试验

简述了土方机械落物保护结构的特点及性能要求,建立了落物保护结构受瞬态冲击响应的有限元结构动力学方程并提出了求解算法。以某装载机落物保护结构为例,建立了落物保护结构的非线性有限元模型,讨论了有限元网格划分及载荷施加方法,分析了落物保护结构的主要设计参数对冲击点最大位移及落锤速度和加速度的影响,并给出了更合理的结构。在试验台上对该装载机落物保护结构进行了落物冲击试验,试验结果和仿真结果吻合较好。落物保护结构的动态仿真为结构的设计提供了依据。     

气吸振动盘式排种装置工作过程分析与研究

对气吸振动盘式精密排种装置吸、排种过程进行了研究,分析了携种过程中种子颗粒受力,建立了受力模型,推导出带动吸种盘运动的机械手动力学特性要求:随着负压值的增大,机械手临界加速度增加;长度方向吸附的种子最容易发生掉落,机械手设计时应满足长度方向不发生掉落的条件。同时,建立了种子颗粒与吸种盘的碰撞运动数学模型,得出种子颗粒不被碰离吸种盘面板的弹回临界速度与负压值的关系。结果表明:随着负压值增大,种子颗粒弹回临界速度增加;长度方向碰撞的种子最容易发生弹回掉落,当碰撞弹回速度大于临界弹回速度时,种子将脱离气流场约束并弹离吸孔。     

压电式种子计数系统

提出了一种基于压电传感器的种子数粒系统,该系统用悬臂梁结构感受种子冲击以及用压电元件将冲击转换为电信号,经过放大整形后变成脉冲信号输入单片机计数并显示.根据典型的弹簧-质量-阻尼系统的二阶传递函数理论,对系统阻尼振动频率和阻尼比进行了分析.选用合适的高分子材料和安装方式,使系统拥有较好的阻尼比,种子短暂的冲击作用变换为单个波峰电压信号以实现准确计数.实验室试验结果表明,数粒系统单粒测量误差小于0.4％.     

萝卜丝薄层干燥试验及其数学模型的建立

萝卜丝干燥是萝卜加工的重要环节。利用薄层干燥试验台，进行萝卜丝的薄层干燥试验，探讨热风温度、风速对干燥速率的影响。结果表明，萝卜丝干燥具有典型物料干燥的升温、等速、降速3个阶段，热风温度对干燥速率的影响比风速对干燥速率的影响显著。用BP神经网络建立萝卜丝干燥的数学模型，并与Page模型的模拟结果进行对比。结果表明，用BP神经网络预测的含水率比精度明显高于Page模型。     

气液叉流下受热液膜的热质传递特性

采用VOF两相流模型研究了气液叉流条件下受热液膜热质传递特性,在模型中添加了表面张力源项和气液相间传质源项.为了验证所建立模型的可靠性,采用非接触式红外热成像测温方法,进行了相应的气液叉流试验.对叉流条件下受热液膜热质传递过程进行了试验和模拟计算,结果显示无量纲壁面温度计算结果与试验结果吻合很好.应用所建立的模型,模拟计算并分析了表面张力、固液接触角、液膜流量等因素对液膜流动侧形和热质传递性能的影响,结果表明：在其他参数保持不变的情况下,表面张力从0.014 N／m增大到0.072 N／m的过程中,液膜覆盖面积由82.7％减小到73.2％;固液接触角从30°增大到60°的过程中,液膜覆盖面积由80.6％减小到69.4％;液膜流量越小,液膜厚度越小,越有利于液膜的蒸发;相反,较高的液膜流量会使液膜厚度增大,阻碍了液膜蒸发,从而使外掠过液膜的单位体积空气含湿量减小.