泵站肘型进水流道模型试验研究

根据泵站要求设计了一种新型结构的肘型进水流道,按欧拉相似准则进行模型试验,试验装置采用开敞式进水前池,流道进口不带泵,采用在试验管道上增设循环泵提供所需流量。分别进行了水力损失、流动轨迹和水面漩涡试验,最大流量工况点模型试验的水力损失为0.059mm。经相似换算,得到实型流道的水力损失为0.059 m,损失较小。流动轨迹的模型试验显示流态曲线光滑,没有突变、脱流、涡带等局部损失等现象发生。最低运行水位、最大流量工况下对进水池水面漩涡试验,显示出现了2型水面漩涡,不会对循环水泵产生不良影响。试验结果表明,该肘型进水流道综合性能优良。     

膨胀土地基增湿变形的离心模型试验研究

【目的】根据渠道地基的运行特点,对浸水条件下的膨胀土渠道地基进行离心模拟试验。【方法】将模型离心加速度增加到60g,然后浸水并保持水头8.5 cm,再用各种传感器测量浸水过程中模型的表面位移、内部土压力和吸力。【结果】在上覆水压力作用下,膨胀土先发生压缩,然后由于水分浸入发生轻微膨胀,并导致侧压力系数逐渐增大。试验后对模型含水量和干密度的测定表明,模型内形成了含水量梯度,干密度随深度逐渐增加而增大。【结论】模型变形和内部土压力变化是模型内部含水量变化的结果,同时也受上覆压力影响;基质吸力主要与含水量有关,受重力加速度变化的影响较小。     

降雨条件下黏性土坡微结构动态环境能场分析

【目的】研究降雨条件下黏性土坡位移场、应变场、微结构动态环境能场的变化及对土坡稳定性的影响。【方法】通过室内土坡模型试验,用读数显微镜观测降雨前后土坡内45个测点的位移,特意选择并全程观测斜坡面(1个)、坡脚(2个)、坡底(1个)的4个测点的位移,研究侧向位移和竖向位移随时间的变化,利用反分析方法分析土坡的位移场与应变场的变化,从宏观、中观、微观角度上分析黏性土坡微结构动态环境能场及外部环境条件变化与其内在介质环境变化之间的关系。【结果】降雨条件下坡顶和坡脚处土体的损伤程度较大,最大竖向位移发生在坡脚处;用常规方法分析土坡变形时会低估瞬时变形而夸大固结变形;由斜坡面、坡脚和坡底的蠕变曲线可见,降雨初期的瞬时竖向位移和侧向位移增长较快,但随着降雨时间的延长,土坡微结构受到损伤,竖向位移和侧向位移的增长变慢,最后趋于稳定。【结论】降雨引发的土坡滑移大多数是瞬时的,土坡的蠕变既是土体损伤的过程,也是土坡微结构能量耗散的过程。因降雨劈裂力的作用,在坡顶及斜坡面上会出现裂缝,而斜坡面和坡脚是最容易诱发险情的部位。     

我国竹筴鱼中层拖网网具性能分析

对目前生产使用的智利竹荚鱼拖网1 440 m×472.25 m(330.00 m)、163 2 m×496.25 m(387.00 m)两种网具进行水槽模型试验.结果如下:网口高度公式为:H=0.076CV-0.559 4.网具阻力公式为:R=0.089 9(d/a)LCV1.738.通过两种网具性能之间以及与以往狭鳕拖网网具分析比较,结果表明,(1)在拖速0.255 m/s,L/S=0.4时,1 440 m和1 632 m中层拖网,网口垂直高度可达79 m和77 m,与实船网具测试相符.在垂直扩张效果、袖端水平扩张比对网口扩张高度的影响、网具阻力等方面,1440网也优于1632型网具.(2)由于装置了柔性帆布扩张器,现行的1440型、1632型竹筴鱼拖网在垂直扩张效果、袖端水平扩张比等方面性能更佳.     

高压脉冲电场(PEF)处理装置内温度分布的模型试验研究

该文通过模型试验方法测量了高压脉冲电场（ＰＥＦ）处理装置内的温度分布。在静态情况下,从处理装置的中心孔到电极间的温度分布呈指数衰减。在流动状态时,温度分布不均匀,在处理装置内有高温度点。     

解台泵站轴流泵模型研究

根据流动解析方法确定了南水北调东线工程解台泵站轴流泵模型的主要参数。试验研究表明：该模型过流量大,效率高,高效范围广,抗汽蚀性能好,在＋４°角最优工况下的流量达０．４１５ｍ^３／ｓ,－２°角最优工况下的效率达８６．３１％,可以在解台泵站及具有类似参数的其它泵站推广应用。     

鄱阳湖区某典型圩堤堤基管涌发展过程试验研究

堤基管涌是造成鄱阳湖区圩堤险情乃至溃决的最主要原因之一,从机理上研究并揭示鄱阳湖区圩堤堤基管涌的致灾机制,对于应对管涌险情、科学开展应急抢险具有重要意义。基于鄱阳湖区某圩堤典型堤基结构,采用堤基原型土和自行设计制作的模型槽开展管涌物理模型试验,完整模拟了原型多层复杂堤基管涌发生、发展及致溃的全过程。结合试验现象对管涌发生和发展过程中的水力条件、堤基破坏机理和土体颗粒侵蚀速度等展开分析。研究结果表明,鄱阳湖区圩堤堤基结构中管涌破坏集中于下伏砂层,在渗透压的作用下上覆弱透水层被渗流击穿,于砂层与上覆层的接触面形成管涌通道后加速土体颗粒的侵蚀,最终导致堤基溃决;鄱阳湖区某典型圩堤堤基中夹于黏土层中的壤土层无法起到强弱透水层间过渡层的作用,土体颗粒侵蚀规律与无壤土过渡层的堤基结构相类似,形成表面管涌出口和堤基开裂的土体颗粒累计侵蚀量增长速率均低于0.1 g/s;该圩堤发生管涌的堤基平均总体临界水平坡降约为0.1。     

基于渗流槽试验的吸附性外包滤料改善暗管排水脱盐效果

农田暗管排水再利用是缓解西北干旱、半干旱地区灌溉水资源短缺的有效途径,而外包滤料的结构与性状是改善暗管出流水质的关键。利用自行研制的渗流槽物理模型试验设备,将取自宁夏银北暗管排水项目区的土样,结合当地盐渍化土壤特征进行重新配置,以吸附性材料代替传统砂滤料,设置了仅敷裹土工布和外裹土工布+10 cm混合滤料两种暗管外包滤料,模拟研究冬灌淋洗盐分条件下,外包滤料结构型式对暗管排水区土壤水盐运移状况的影响及其出口水质状况。监测结果表明:淋洗试验初期,渗水逐渐浸润土壤,土壤中的盐分随水流垂直向下迁移并积聚于暗管周围,即埋深60～90 cm的土层中。淋洗中期,饱和带浸润水位自下而上逐渐上升,仅敷裹土工布的暗管,当饱和带水位超过暗管轴线位置时便开始排水,而包裹混合滤料的暗管,在饱和带水位达到暗管顶部后才开始排水。仅敷裹土工布时土壤整体的平均脱盐率比铺设混合滤料时的小11.45个百分点,两轮淋洗试验后,进入铺设混合滤料暗管水样的平均矿化度较仅敷裹土工布时的水样检测值分别降低了1.89和1.21 g/L,且其暗管排水流量亦明显增大。淋洗后期,试验系统停止供水后,受重力疏干排水滞后效应影响,当饱和带浸润...     

全贯流泵回流间隙对泵水力性能的影响

为了研究全贯流泵回流间隙对泵水力性能的影响，利用CFD软件对全贯流泵装置进行了数值模拟计算，分析了全贯流泵装置的流动特性和水力性能，并通过模型试验验证了计算数据的可靠性。研究结果显示：回流间隙对全贯流泵的水力性能有较大的影响，且随着电机转子间隙的增大，泵装置在设计工况下的效率和扬程均逐渐降低。当回流间隙为0.65mm时，全贯流泵在设计工况下的扬程为3.05m，效率为82.46%，最高效率为82.66%。当回流间隙为2mm时，全贯流泵在设计工况下的扬程为2.92m，效率为80.85%，最高效率为81.27%，两种回流间隙的泵装置在设计工况下的扬程差值为0.13m，效率差值为1.61个百分点。随着流量的增大，全贯流泵叶轮进出口的压差逐渐减小，间隙回流流量也逐渐减小，间隙回流对叶轮进出口的流态影响也减小。距离轮缘越近，回流对流态的影响越大。随着回流间隙的增大，全贯流泵的间隙流量变大，间隙回流对叶轮进出口的流态影响增大，叶轮的做功能力逐渐变差，全贯流泵的扬程和效率均逐渐下降。     

明渠横向取水旋涡影响因素数值模拟及试验研究

明渠岸边横向取水是一种常见的取水形式,在明渠主河道与横向取水口衔接处,横向取水易产生旋涡引起取水效率降低,其影响因素及机理有待进一步探明.基于水气两相VOF方法,以中国南方某横向取水工程为例,建立了三维数值模型,并对横向取水过程中引起的旋涡进行数值模拟,探究其产生机理.同时定量分析了衔接段圆弧半径、主河道及取水流速3个因素对旋涡的影响,并通过物理模型试验进行了验证.结果表明横向取水衔接段由于河道突然扩散,导致水流脱离边壁,极易形成旋涡.同时衔接段圆弧半径、主河道及取水流速均会对涡带的生、消和形状产生重要影响.当衔接段圆弧半径变大、主河道和取水流速变小时,单个旋涡半径变小,存在时间也会有所缩短,整个涡带的存在范围也有所缩小.研究进一步深化了横向取水的水力学机理,为横向取水口的优化设计提供技术支撑.