塑料软管水力特性试验研究

塑料软管被广泛应用于农田低压输水灌溉，但至今其水力特性仍未被充分研究。水力学实验表明，塑料软管是水力光滑管，但与硬质塑料管不同，它柔软而富弹性，只有在一定的内水压强下才能显标准圆形断面。内水压强较小时断面收缩且呈非圆形，内水压强较大时断面胀大。所以其水力特性随内水压强而变化。考虑到这些特点，在水力学实验的基础上提出了塑料软管沿程阻力系数计算公式。     

水电站沉沙池沉沙工况水力特性研究

结合国外某水电站工程,通过物理模型对水电站引水沉沙池的水力学特性进行试验研究,通过试验资料深入分析了沉沙池内水流的流态特征,流速分布等水力特性,并通过在沉沙池工作段首部加设整流栅,对入池水流进行调节,使沉沙池内水流流场分布均匀,使调节后的流场分布更利于泥沙的沉降,研究成果为工程设计提供了重要的技术支撑。     

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。     

巴歇尔量水槽水力特性试验研究

巴歇尔量水槽是一种通过明渠收缩段来量水的量水槽.试验在底宽0.3 m、深0.5 m、边坡系数为1的梯形渠道中设计了喉道宽0.25m的标准巴歇尔量水槽进行.试验完成了14组不同流量下的水位、水面线和量水槽上下游16个断面的流速量测.拟合出自由流和淹没流条件下水深-流量公式及上游水深与巴歇尔槽水头损失关系,对不同流量下佛汝德数沿渠身各控制断面的变化情况做了分析,从而可确定出临界水深断面位置,最后对大、中、小三个流量下的冲沙情况做了介绍.     

感潮河口鱼道水力特性试验研究

感潮河口鱼道运行水头变化频繁,直接影响洄游鱼类的适应性及过鱼效果,其水力特性往往有别于常水头运行的常规内河鱼道。结合工程实例,通过建立大比尺物理模型,重点探究了鱼道形态、长度、级差、流速流态之间的水力特性规律。     

典型堤防溃口水力特性的试验研究

堤防溃口水流十分复杂,了解其水力特性是溃口堵复的基础。利用聚类分析确定的典型溃口特征值,建立了溃口水力模型,进行了溃口流场流态与基本水力要素的观测试验。针对堤防溃口区的复杂流态,利用VDMS系统记录分析了水流流速在溃口区域的分布特性,对堤防溃口中后期水力参数变化规律进行了归纳总结。试验结果表明流场流速最大点出现在溃口口门处,流速一般在4.81～5.80 m/s;溃口下游两侧洪泛区存在大范围涡流现象,回流流速一般在0.64～0.92 m/s;溃口上下游水位～流量与水位～流速的变化规律具有互补性特点,溃口无量纲水位差与单宽水流功率和水深存在相关关系;研究成果深化了对溃口水力特性的认识,为溃口堵复技术研究提供了技术参数。     

微孔渗灌管水力特性的试验研究

通过试验实测的方法,对埋入地下的微孔渗灌管灌水时管路的水力特性进行了研究。结果表明,随着进水口压力、管长和微孔渗灌管透水性能的增加,微孔渗灌管水流量、沿程的水头损失和水力偏差率增大,且水头损失主要发生在微孔渗灌管靠近进水口的前半段。实际设计管网时,应综合考虑供水压力、渗灌管透水性能对水头损失的影响,确定管网中毛管的长度,保证灌水均匀度。     

低压微灌多孔软管水力特性试验研究

为了进一步探索低压微灌多孔软管的水力性能,采用室内试验方法,研究了低压(1～5m)条件下多孔软管的出流规律、沿程压力分布规律以及水头损失分布规律,结果表明,在低压条件下,多孔软管的水力特性受进口压力、出流孔孔距、铺设长度等因素影响,且受到管壁塑性变形的影响;沿程出流表现出单峰性,随管长及孔距增大,最大值点前移,随压力增大,沿程出流更为均匀;沿程压力一直减少,前半段减幅约为后半段的4倍,且随孔距增大,递减幅度变小;水头损失随孔距减小和压力增大而减小,且进口压力为1～3m时的减幅与4～5m时的比值在管长为40m时,其值约为管长为30m时的2倍。研究结果可为低压微灌技术的完善和发展提供理论依据。     

压片式微喷带水力特性试验研究

水力特性是衡量灌溉设备灌溉质量的重要技术指标。在参照微喷带水力特性检测方法的基础上,从流量变异系数,流量压力关系,水量分布均匀系数等角度对新型压片式微喷带水力特性进行试验研究,从而为压片式微喷带的推广利用提供理论基础。试验结果表明:压边热合和打孔工艺可以保证压片式微喷带产品质量均一;压片式微喷带流量变异系数较小,低于5%,流量变异系数随着压力的增大先减小后增大;压力和流量之间具有良好的幂函数关系;水量分布均匀系数为50%～62%,与市场上普通微喷带相比,处于中等以上水平,工作压力的增加可以提高水量分布均匀度。     

微喷带水力特性的试验分析研究

本文采用试验方法对微喷带水力特性进行了分析,确定了微喷带沿程水头损失公式参数,通过多元线性回归得到沿程水头损失公式,探究了水头损失与首端流量和微喷带的铺设长度的关系、压强和流量的关系,从而得到微喷带相关的水力特性,为微喷带的实际应用提供理论依据,仅供参考。     

矩形薄壁侧堰水力特性试验研究

侧堰作为一种量水设施,精度较高、结构简单、安装和拆卸方便,较易在灌区应用和推广,有很大的研究价值。对不同宽度和高度的矩形侧堰在缓流条件下进行了试验,分析了各工况下矩形渠道侧堰上、下游水面线、能量分布、流量系数等水力因素。结果表明,主渠道侧堰段能量基本保持不变,符合De Marchi的恒定能量假定;主渠道靠近侧堰边壁、中心线以及另一边壁三处的水面波动程度不同,说明侧堰对堰前水流产生影响;基于De Marchi假定和无量纲分析原理得到的流量公式最大相对误差均在±10%以内,满足灌区量水精度要求。     

吸力式微润灌水器水力特性试验研究

在参照滴头水力特性检测方法的基础上,从流量变异系数、流量压力关系、水量分布均匀系数等角度研究了吸力式微润灌水器水力特性。结果表明,0.02MPa工作压力下微润灌水器流量变异系数均值为5%,流量变异系数随着压力的增大先减小后增大;流量随着工作压力的增加而明显增大,二者之间具有良好的幂函数关系;水量分布均匀系数在83%～93%之间变化,随工作压力的增加先增大后减小,为了尽可能保证灌水器出流量和灌水均匀,工作压力宜控制在0.018～0.025MPa之间。     

泄槽菱形冲击波水力特性的试验研究

急流冲击波是溢洪道泄槽中常见的一种水流现象。初步探讨了菱形冲击波的生成机理,通过模型试验给出了泄槽菱形冲击波内水面线的变化规律,并应用水力学理论给出了菱形波波高、波角及波长的计算方法,在边墙偏转角、泄槽宽度确定的条件下,波高、波角、波长的大小取决于波前弗汝德数Fr1。试验验证结果,与试验条件基本一致的情况下,当Fr1≥2.9时,计算公式可以用于实际工程计算,这对于优化泄槽边墙高度有重要参考价值。     

溪洛渡水电站泄洪洞脉动特性试验研究

：溪洛渡水电站泄洪洞是目前国内最大规模的泄洪隧洞。通过模型试验,研究了溪洛渡3＃泄洪洞的脉动特性。研究结果表明：泄洪洞沿程脉动压力偏离正态分布,龙落尾下游泄槽多数测点的脉动压力为正偏。根据脉动压力时域特性的研究,脉动压力幅值可选为脉动压力均方根的3~4倍。龙落尾下游泄槽非冲击区底板各测点脉动压力系数不超过1.6%。压力隧洞在明满流过渡工况,洞内水流压力呈周期性变化,压力波动的幅度与压力隧洞洞顶气团的大小成正比,同时洞顶存在负压区。     

水电站水力站冬季防冻的研究

1958年大跃进以来,我省农村小型水电站得到了迅速的发展。但是,由于气候寒冷,年内每年封冻期间一般有5个月以上,在此期间很多水电站不能用水发电,要靠油、煤发电。这样,不仅要有两套动力设备和消耗大量燃料,而且也增加了设备投资和提高了发电成本。如农村水力发电平均每度成本6分,而火力发电却平均每度2角4分。这是寒冷地区充分利用水力资源,进一步蓬勃发展农村水电中的重要问题。现在不少地方已开始寻求解决这一问题的途径。哈尔滨工业大学农村电气化工作组、省水利厅水利科学研究所与我处有关同志们先后在尚志县亚布力人民     

喷灌泵自吸过程瞬态水力特性的试验研究

喷灌泵自吸过程是一复杂的气液两相流动过程,自吸过程的瞬态参数与自吸性能的优劣密切相关。在自吸泵外特性试验台基础上,利用NI虚拟仪器、LabVIEW编程平台搭建了泵内部流态特性瞬态数据测试系统,对65ZB-40型喷灌泵自吸过程进行了试验研究,测量了泵在不同安装高度下自吸瞬态过程中关键监测点参数的变化,并建立了瞬时转速、压力、流量、扬程、功率及效率与自吸时间的关系,分析了喷灌泵自吸过程内特性参数的变化趋势,并探讨了泵自吸过程时内特性与外特性之间的联系。结果显示,在六个不同自吸高度条件下,各关键监测点的压力变化趋势基本一致。泵进口及叶轮进口处真空度随自吸泵安装高度增加而增加。回流孔处在自吸初期为负压状态,但末期压力迅速上升至400kpa左右,说明外混式自吸泵回流孔处为气液混合的主要区域。泵出口处压力值在自吸过程中基本上维持在1-2kpa之间,但在自吸即将完成时压力值迅速增至400kpa附近。流量、扬程、轴功率、输出功率及转速也均在自吸即将完成时有一个显著的变化,表现出明显的瞬态效应,在自吸完成后效率达到最高值。试验结果与自吸机理基本吻合。     

矩形渠道梯形薄壁侧堰水力特性试验研究

侧堰作为一种量水设施,安装在渠道侧边,直接与小型渠道或田间入水口连通,无需改变原有渠道断面结构,具有体型简单、安装拆卸方便、精度较高等优点,有很好的应用价值,但目前对其堰型以及水力特性影响因素的研究还不深入,在前人研究的基础上,对矩形渠道4种不同堰角(θ=0°,3°,6°,9°)的梯形侧堰在7种不同流量下进行了49组试验,获得了侧堰附近水面线,并基于无量纲原理研究了流量系数与其影响因素之间的关系,推导了操作简单且精度较高的流量公式,侧堰正向放置时其最大相对误差为9.95%,平均相对误差为1.57%,逆向放置时其最大相对误差为9.93%,平均相对误差为0.28%,均满足灌区精度要求;研究了水头损失与流量及堰角之间的关系,堰角越大,水头损失越小,其变化范围为40%~70%之间。     

可调导叶式轴流泵马鞍区水力特性试验研究

为了分析不同导叶安放角对轴流泵在马鞍区工况运行时的影响,探究导叶角度的优化规律,在水泵模型试验台上,对一种新型可调导叶式轴流泵的外特性进行测试,得到不同导叶安放角下H-Q、η-Q、P-Q曲线,分析了导叶安放角对轴流泵马鞍区水力特性的影响.试验结果表明:相同流量工况下轴流泵的扬程和效率随着导叶安放角由0°向-5 °调节而增大,调节导叶安放角,能够有效抑制叶片背面脱流旋涡的扩散,显著改善轴流泵出口的流态,提高动能回收的比例;在马鞍区工况下,扬程最大提升0.15m,为设计扬程的4.69％,效率最大提升1.93％;马鞍区起始点流量向小流量偏移了0.004 94 m3/s,马鞍区范围减小了6.64％,拓宽了轴流泵稳定运行的区域;导叶安放角在-5°～0°的调整过程中,轴流泵的轴功率没有明显变化;在本次试验条件下,导叶安放角为-5°时马鞍区水力特性改善效果最明显,但仍有进一步提升的空间.     

泄洪洞高落差连接段水力特性试验研究

由于地形的限制,实际工程中泄洪洞的高落差连接是经常面临的问题,该问题主要的难点在于高水头、大流量可能引起水流的空化,进而引起泄洪洞内固体边壁的空蚀,对此本文采用模型试验和理论计算相结合的方法,来探究泄洪洞抛物线型（即俗称龙抬头）高落差连接段内的压力、沿程的水深以及气穴数的分布情况。结果表明：龙抬头式的高落差连接段存在低压,而且在抛物线段出现气蚀的可能性很大,但试验研究表明,此种连接方式对于水库的泄洪能力并没有太大的影响。     

那棱格勒泄洪洞挑坎水力特性试验研究

受下游出口横向宽度有限等因素的影响,泄洪洞扩散式挑坎存在水舌入水面积过大、冲刷下游边坡的现象。针对这一现象,基于那棱格勒水利枢纽工程整体水工模型试验,对比研究扩散式挑坎和等宽式挑坎两种挑坎方案内部流态、水面线、流速、时均压力、出口水舌形态和下游冲刷情况等相关水力学特性。研究结果表明:等宽式挑坎内部横向水面变幅较小,发生空化的可能性较低,水舌入水宽度较小,消能效果充分。在改善挑坎流态,减轻下游岸坡冲刷等方面起到重要作用,有效满足了当地实际地形对于入水水舌的要求和工程运行的需要。