有限深度均匀水流中圆柱阻力测试研究

为解决工程实际与圆柱桩基码头与桥墩的水流绕流阻力计算问题,以指导涉及圆柱桩基的物理模型试验和数值模拟计算等工作,在归纳总结已有的研究成果的基础上,通过先进的测力设备对有限深度均匀水流中圆柱绕流进行了阻力测试研究,进一步完善和发展了有限深度均匀水流中圆柱绕流阻力特性规律。     

山区河流阻力及推移质运动模拟方法研究进展

山区河流坡陡流急、泥沙级配宽、相对水深小、河床结构发育、水流流动在空间上变化剧烈,使得山区河流的水流阻力和推移质运动关系十分复杂.总结了山区河流阻力及推移质运动模拟方法的研究成果,对比分析了典型的山区河流阻力公式以及山区河流推移质模拟方法中遮蔽函数的研究成果.研究表明山区河流阻力及推移质运动的试验及理论研究均有了较大进...     

卷盘式喷灌机软管阻力损失的试验研究

在对几种不同曲率半径的软管进行了阻力损失试验的基础上，通过对试验实测资料的统计分析，推导出一定流量范围内，在特定管径和曲率半径下的软管阻力损失公式h=flQm，对卷盘式喷灌机的设计有一定的实用价值。     

长江宜昌——九江站间水流传播时间分析

根据河道水流传播时间国内的研究现状,分析了影响水流传播时间的因素.研究区间是长江干流宜昌站至九江站:宜昌站作为上游研究站,三峡水库的出流控制站;九江站作为下游研究站,鄱阳湖区长江干流来水的控制站.应用相应水位法计算宜昌站-九江站水流传播时间,根据天然河道水流波的传播原理,结合三峡水库调度对水流传播时间的调控,用实测水位流量资料分析水流传播时间的变化规律.以上、下游站的洪峰水位建立相应关系,并用水力学方法计算了水流传播时间,为长江水库防汛抗旱调度提供一定的依据.     

新疆卡拉贝利水库泥沙二维数学模型坝前冲刷计算初探研究

新疆南疆地区水库由于建库初期蓄水运行,库容快速淤损,虽然改变了运用方式,库区仍淤积严重。结合实际工程以水流运动方程及经过作者修正的泥沙运动方程为基础,同时引入与实测资料相符合的水流协沙力、动床阻力、泥沙级配等计算公式作为补充方程,构造出新疆卡拉贝利水库泥沙淤积二维数学模型,运用该模型对卡拉贝利水库进行坝前冲刷计算初探研究,并进行了模型验证,以达到模拟水库泥沙淤积的目的。     

U形渠道水流流速垂向分布规律及模拟

为了明确U形渠道水流流速分布规律,指导田间用水管理生产实际,基于室内和田间实测资料,分析了U形渠道水流流速分布特点,将非对称封闭渠道流速分布结果引入明渠水流流速分布研究中,提出了垂向流速分布双幂律,同时给出了相关参数的确定方法,并采用实测资料对双幂律进行了验证.结果表明,U形渠道同一测线不同测点水流流速随着垂向位置的升高而逐渐增大,但在水面处有所减小,最大流速出现在水流表面以下.在此基础上建立的能够同时表达上下底面影响水流流速分布的双幂律,能够准确表达U形渠道水流流速分布特点;与常用流速分布规律相比,双幂律具有更高的计算精度.经实测资料验证,双幂律拟合流速垂向分布计算结果的相对误差较小,在相对深度处于0.10～0.95的计算区间内,双幂律计算相对误差小于5%,且对常见的不同断面、不同规模渠道具有普遍适用性.     

申庄水库溢洪道模型试验优化研究

由于弯道水流的复杂性，对于大中型水利工程弯道水流水力要素的确定最终还需结合水工模型试验确定。申庄水库溢洪道布置受地形条件限制，设计中泄槽设置了弯道和收缩段，下泄水流受其影响形成了不对称冲击波，两岸水深差悬殊，且影响鼻坎挑流消能。本文在分析前人研究成果的基础上，以山西省申庄水库溢洪道弯道水流为研究对象，通过水工模型试验，提出了在弯道末端布置横向挑流坎的方案，明显改善了水力条件，为工程改造设计提供了依据。     

由膜孔灌水流推进和消退资料推求点源入渗参数

根据膜孔灌大田灌水试验实测资料,研究了膜孔灌膜上水流推进和消退规律,提出了利用膜孔灌大田水流推进和消退资料推求充分供水条件下单点源入涌参数的方法。实例计算表明,这一方法能简单而有效地求得大田膜孔平均入渗参数,研究成果为膜孔灌技术要素设计和灌水质量评价奠定了基础。     

应用水量平衡法确定波涌灌溉下土壤入渗参数

基于田间实测的地表水流推进过程、利用水量平衡法推求波涌灌溉间歇供水条件下的土壤入渗参数。在此基础上，利用地面灌溉模型模拟田间水流推进过程并与实测值作对比后发现，与单点入渗测试方法相比较，该法不仅具有较高的参数估值精度，还具备田间试验工作量相对较小，应用简便等特点，具有较好的实用价值。     

膜孔畦灌水流推进过程试验及数值模拟研究

利用膜孔畦灌田间水流推进实测资料,根据膜孔灌室内点源入渗模型验证了大田膜孔畦灌水流推进距离与时间呈乘幂函数的关系,并推求了不同开孔率情况下的膜孔灌点源入渗参数。假定不同的田间糙率基于SRFR软件对膜孔畦灌水流推进进行数值模拟,使模拟水流推进时间与真实情况达到最佳匹配,来确定田间的糙率,为膜孔畦灌技术要素设计及田间试验提供了参考。     

薄层水流水力特性试验研究

对粘砂床面的薄层水流进行定床试验,研究了不同流量、坡度下薄层水流的水力学参数(流态、水深、流速及阻力系数)随坡度和流量的变化规律。结果表明:水流雷诺数Re随着坡度和流量的增大而增大,但Re主要是由流量决定的,坡度对Re的影响不大,水流流态基本上在过渡流区和紊流区;平均水深-单宽流量,流速-单宽流量,水流阻力系数-单宽流量均成很好的幂函数形式,平均水深和流速均随单宽流量的增大而增大,阻力系数随着单宽流量的增大而减小。     

微灌用砂石过滤器全流场数值模拟与试验

为了充分了解微灌用砂石过滤器内部流场分布情况,利用同CFD相同数学原理的FloEFD流体仿真软件,采用多孔介质模型将砂石滤床的阻力特性作为三维数值模型的边界条件,对过滤器内部全流场进行数值模拟。结果表明:过滤器内部元件和出水口边界条件对过滤器的速度流场和压力场分布规律影响较大,基于多孔介质模型的计算流体力学方法对砂石过滤器的数值模拟精度较高,数值模拟结果与试验结果较吻合,可以准确地预测过滤器水力性能。     

微孔混凝土灌水器制备工艺与性能研究

提出了一种渗灌用微孔混凝土灌水器制备工艺,详细研究了原料中砂子粒径和水泥含量对微孔混凝土灌水器的抗折强度、开口孔隙率、平均孔径和水力性能的影响规律,优选出了微孔混凝土灌水器的最佳制备工艺。研究表明,砂子的粒径变化对灌水器的抗折强度、开口孔隙率、平均孔径和流量的影响不大;随着原料中水泥含量的增加,灌水器的抗折强度逐渐增大、开口孔隙率显著降低、平均孔径变小,继而导致灌水器的流量显著减小,其中水泥质量分数为15%~18%的微孔混凝土灌水器具有适中的抗折强度、开口孔隙率和平均孔径,可兼顾灌水器的可靠性和流量要求,而且流量稳定,是一种性能优异的渗灌灌水器。     

小浪底水库浮泥层水动力学特性初探

小浪底水库在近库底形成浮泥层后不仅涉及本次洪水泥沙输移,而且对后期洪水泥沙输移产生影响。目前人们对水库浮泥层水动力学特性从未开展过研究,因此对该问题进行深入分析,对水库淤积及排沙具有重要意义。本文采用理论分析和试验相结合,重点研究小浪底水库浮泥的形成过程、流变特性、平衡坡度以及起动特性。结果表明：小浪底水库浮泥是接近水库底部的一层高含沙水体,它与上层水体间有明显的界面,且具有很大的流动性;其宾汉极限剪应力、刚度系数、平衡坡度都与容重有着密切的关系;在水库坝前排沙底孔打开的情况下,后期洪水产生的能量足够大时,可将浮泥层重新起动并排沙出库。     

水工弧形钢闸门振动及启闭机械维护分析

水工弧形钢闸门振动问题对水利枢纽营运安全具有重要意义。分析结构形式、工作性态与水力环境特点,得到环境边界条件、水流特性与结构自身形式对振动特性影响规律。数值计算与监测资料分析表明,开启角度、相对水深和结构形式均影响闸门振动位移、振动加速度、基频、自振频率等变化规律。     

含有窝气的虹吸整流输水管道水力损失计算与试验研究

为了研究输水管道窝气对管路水力损失的影响,对1套包含小坡度长下坡段的管路系统分别在自然重力进流、低虹吸进流、高虹吸进流(虹吸进口装有整流装置)条件下进行管道满流与带气试验测量.创新建立窝气阻力系数β定量表示窝气阻力造成的水力损失增加,提出了整个管路窝气阻力系数的计算公式.基于试验数据分析了不同进流方式在带气与不带气条件下的管路阻力特性,并验证了窝气形成气阻机理的存在.研究结果表明:输水管道窝气会减小管道有效过流面积,造成管路水力损失显著增加,且管道的高低起伏越多,管路中弯头、变径管件数量越多,管道窝气阻力系数β越大;虹吸式进流在整流装置的作用下,较自然重力式进流会降低管道摩擦系数,并且高虹吸下的水力摩擦系数最小;通过合理设计,虹吸整流装置的多孔结构可以根据管道流量的大小不断自动调节其自身的阻力和开度,有效控制管道入口进气.     

自清洗网式过滤器水力性能试验

通过清水试验和浑水试验对自清洗网式过滤器的水力性能进行了试验研究．清水试验主要研究过滤器的局部水头损失随不同进口流量(0～230 m3／h)的变化情况．浑水试验分别对过滤器的过滤状态和排污状态进行研究:过滤状态主要研究在最大进水流量(230 m3／h)下改变不同进水含沙量时的局部水头损失变化,以及在保持相同进水含沙量(019 g／L)下改变不同进水流量时的局部水头损失变化;排污状态重点研究在不同预设压差值下最佳排污时间的变化规律．试验结果表明:对于清水过滤,进水口流量值在0～140 m3／h变化时,对应的过滤器初始局部水头损失变化缓慢;当流量在140～230 m3／h时,局部水头损失增加较快,并拟合出水头损失经验公式．对于浑水过滤,改变不同进水含沙量值,局部水头损失均在6～7 m出现拐点,之后迅速增大,确定其预设排污压差值为007 MPa;排污过程中,当排污时间达到20 s时,排污管出水含沙量趋于稳定,排污效果较好,确定其最佳排污时间段为20～30 s．     

某水库溢洪道泄洪消能的试验研究

针对某水库溢洪道消力池内水流流态较差、消能效果不理想和对下游岸坡冲刷严重等问题,通过水力学模型试验,在原设计方案基础上对比分析了消力池集中消能和阶梯分级消能两种消能方式,并观测了消力池水流流态、底板压强、下游河道水面线等水力特性指标。结果表明,消力池集中消能方式更适合本工程地形特点、地质要求,消能效果明显,出池水流流态较好,与下游河道水面衔接平顺,并且水面波动较小,满足泄洪消能要求。     

低压微管圆弧形迷宫流道水力特性研究

在采用微管圆弧迷宫式流道模型的基础上,回归分析低压条件下的流量压力关系,并对不同压力、不同流道直线段长度和单元数的流道水力特性进行测试,分析流道参数对流道水力特性的影响.进一步分析了流道直线段长度和单元数对流态指数和流量系数的影响规律.并研究了其对流道阻力特性的规律.结果表明:低压条件下的流量压力关系符合经典的流量压力...