渠系改造的最优水力设计

本文探讨了渠系改造的最优水力设计方法，建议一种专家评议与模拟优化相结合的优化模型。该模型以改造工程投资最小、结构与施工合理作为评价目标，根据本文确立的模拟模型中的物理关系和运行规则，通过模拟程序的运行，可以求得所需改造渠系的最优水力参数。     

宝鸡峡灌区水库群优化运行模型的研究

本文给出宝鸡峡水库群优化运行模型，模型提供了水库群抽水的优化决策并模拟了渠系的配水过程，模型经过了实际系统的初步验证。     

水力自动控制渠系串连系统仿真模

水力自动闸门是目前应用较为常用的渠道自动控制设备，其设计和使用主要基于试验和经验，尤其是对于多渠道串连控制系统的稳定性，国内外尚缺乏系统的理论研究。本文通过建立多渠段串连系统的数学模型并进行仿真计算与分析，得出其稳定的条件，对于水力自动控制渠系的设计与运行有较好的指导价值。     

宝鸡峡灌区水库群优化运行模型的研究

本文给出宝鸡峡水库群优化运行模型。模型提供了水库群抽水的优化决策并模拟了渠系的配水过程。模型经过了实际系统的初步验证。     

喷灌压力管网系统水力特性的模拟模型研究

本文从系统的观点出发，首先分析了水泵直接加压式喷灌压力管网系统的组成，继而运用图示模拟技术，着重研究探讨了计算各类水力单元直至全系统水力特性的模拟模型，并针对一个规模较大，地形较为复杂的坡地喷灌工程，具体介绍了运用该模型进行图示模拟计算的方法和步骤。计算结果表明，该模型能如实地反映喷灌压力管网系统的运行客观规律，从而为了解把握喷灌压力管网系统的水力特性提供了一种行之有效的实用计算方法。     

喷灌压力管网系统水力特性的模拟模型研究

本文从系统的观点出发，首先分析了水泵直接加压式喷灌压力管网系统的组成，继而运用图示模拟技术，着重研究探讨了计算各类水力单元直至全系统水力特性的模拟模型，并针对一个规模较大，地形较为复杂的坡地喷灌工程，具体介绍了运用该模型进行图示模拟计算的方法和步骤。计算结果表明，该模型能如实地反映喷灌压力客网系统的运行客观规律，从而为了解把握喷灌压力管网系统的水力特性提供了一种行之有效的实用计算方法。     

开敞式进水池优化水力设计

应用文献[10]阶绍的进水池流场数值计算的方法及水力优化目标函数，对开敞式进水池进行了优化水力计算，得出了正向进水的进水池的最优水力设计准则。     

基于弯道水力特性的蛙道构建与数值模拟研究

为有效提高渠系水利用系数和耕地利用率,灌区末级渠系普遍采取硬质化建设,又因受到渠道规模和防渗要求的约束,生态化改造相对匮乏。为解决灌溉渠道造成的稻作区两栖动物生境破碎化问题,结合灌区末级渠系输配水的实际情况,创新性地将弯道水力特性应用于灌溉渠道生物通道研究,通过建立硬质化农渠弯道的三维水流模型并开展数值模拟试验,模拟了不同弯道处于稳定输水条件下的水力特性,分析了水流结构对渠内蛙类运动轨迹的影响,提出了弯段生物通道的设计方法,并通过水流数值模拟和水头损失计算,评估了设置蛙道对蛙类逃脱效果和渠道输水效率的影响。结果表明：90°弯道出弯断面的纵向流速分布和横向环流结构有助于黑斑蛙利用水动力条件逃脱,并由此提出蛙道位置和结构形式的设计方法;结构变化对水流流态和输水效率并无明显影响,水流结构有利于渠内蛙类逃脱,最大沿程水头损失约为3.83×10^-4 m,能够同时保证蛙类迁移效率和水流安全通畅。研究成果可为灌溉渠道生态修复提供理论依据和技术支持。     

惠州抽水蓄能电站工程调压井布置

建立了调压井布置及体型优化计算数学模型。通过对调压井优化各方案水力过渡过程计算结果的对比与分析，找到调压井优化计算数学模型的最优解，作为调压井优化推荐方案。通过水力过渡过程控制参数的敏感性计算与分析，得到了一些有意义的结论，对今后抽水蓄能电站输水系统工程的布置和设计具有一定的参考价值。     

灯泡贯流泵装置内部流动及水力特性

为了深入研究灯泡贯流泵装置内部流动与水力特性之间的联系,采用数值计算、性能试验与PIV流场测试方法,获得了灯泡贯流泵装置在大流量、小流量和最优工况下的流动和水力特性.采用RNG紊流模型和SIMPLEC算法,基于多旋转坐标系模型,计算了灯泡贯流泵内部定常流动.分析了泵装置内部流动,指出小流量工况下泵叶轮的进口有较大范围的旋涡区,出水灯泡体内流态较为紊乱;而在最优工况及大流量工况下,泵装置内未见明显回流区.研究表明,灯泡贯流泵进水流道水力损失符合传统管道内局部水力损失规律,而出水流道的水力损失表现为与泵装置运行工况相关的规律,最优工况点附近损失最小,小流量和大流量工况点水力损失均较大.计算结果与二维PIV流动测试结果均表明在小流量下进口近泵壳侧有明显的回流区,而在叶轮出口靠近轮毂处有大面积的脱流.因此,灯泡贯流泵装置优化水力设计应当重视小流量工况下叶轮和导叶处的流动特性.     

渠道供水系统的神经网络控制模型

在最优控制器的基础上并联两个神经网络模型NNM和NNC，将人工神经网络所具有的并行性、自适应、自学习等能力应用于渠道运行现有的最优控制，作为控制系统中的补偿环节，来完成精确模型的建立和稳定控制，从而提出一种新的渠道运行控制非线性最优控制器。本文探讨神经网络在渠系运行控制的应用，为用神经网络理论研究渠道运行自动控制提供一种理论和方法上的探讨。     

逼近水力机械特性的一种新方法

针对现有曲线逼近方法的不足，本文给出一种基于元胞自动机原理的曲线逼近方法，并对应用这种方法逼近水力机械特性的计算过程进行了研究。研究结果表明，使用基于元胞自动机的曲线逼近方法逼近水力机械的特性，与整体的曲线逼近方法相比，所得到的逼近结果，具有计算精度高，能够真实反映水力机械特性的特点，可以用于水力机械的控制和优化运行等方面。     

轴汉泵喇叭管的优化水力设计

将喇叭管和开敞式进行水池内的流场视为一个整体，采用文献「３」介绍的直接求解雷诺平的Ｎ－Ｓ方程和标准ｋ－ε紊流模型方程组的方法。模拟了进水池和喇叭管的流动，并在此基础上对喇叭管的形状进行了水力优化计算。     

高比转数轴流泵水力模型设计

与传统升力法和圆弧法设计不同,以流线法设计高比转数轴流泵水力模型,提出了叶轮出口线性修正的环量分布规律,冲角以轮毂到轮缘增加的新方式进行选择,取值范围为0°～3°,比转数越大,冲角取值越小。应用CFD技术,数值模拟了泵段水力模型全流道流动情况,优化了水力设计参数选择规律,大大减少了水力模型制作和模型试验的次数,研制出了系列轴流泵水力模型,在天津进行的水利部南水北调工程水泵模型同台测试中,该系列模型具有较高的效率和较宽的高效区特性。     

串联倒虹吸渠系的P＋PR控制

渠系中串联倒虹吸后引起水流的改变，影响了渠系的动行状态。利用圣维南方程组的特征线法、闸门同步操作技术P＋PR（比例＋比例复位）算法，建立了串联倒虹吸渠系的控制模型，并对编程对控制过程进行适时模拟。模拟结果表明：该模型在较大的流量变化条件下，运行稳定、响应速度快、过渡时间短、超调量小。     

水力旋流器及其网络系统数学模拟技术进展

从理论和实际经验模型两方面对单级水力旋流器和旋流器网络系统进行了总结分析，通过对国内外近年来水力旋流器及其网络数学模型建立与模拟研究的分析，提出了今后研究的重点及发展方向。     

水力模型在北方某市泵站优化调度中的应用

节能降耗有利于我国经济可持续发展,因此降低供水企业泵站运行的高耗电量显得十分重要。利用北方某市供水管网水力模型对清源供水泵站进行优化调度的方案设计,通过遗传算法,计算出了最优的调度方案。优化调度方案实施后,泵站能耗降低了5.2%,节能降耗效果明显,水力模型为泵站优化运行提供有效节能方案。     

矩形无喉段量水槽水力特性数值模拟研究

利用Fluent软件,采用VOF法和κ-ε紊流模型对矩形无吼段量水槽水力特征进行三维数值模拟,得到沿程水面线及其流速分布规律,并将模拟结果与实测结果以及公式计算结果进行对比验证,结果显示,模拟结果与二者的吻合度较好.在确定模拟准确性的前提下,对其水力特性进行分析,为矩形无喉段量水槽的设计和优化提供一定依据.     

数值模拟在东江电站前池体型优化中的应用

应用RNG双方程湍流模型,对东江电站上水库电站前池现状、拆除拦污栅支墩、降低拦沙坎、优化洲头边岸4种方案的水力特性进行数值模拟,分析了前池各类水工建筑物对前池流态的影响。结果表明,三维流场计算结果与模型实验及电站运行现状相符,优选出的前池水工建筑物的最佳布置方式,可有效改善前池流态和提高电站发电效益。     

不同型式贯流泵装置结构特点与水力特性分析

在保持水泵模型不变的情况下,选择3座典型的已建贯流泵站的进出水流道设计,组成3种不同型式的贯流泵装置,用数值分析方法研究了装置的水力特性。结果表明,贯流泵装置的水力特性与进出水流道型线设计密切相关,所研究的3种贯流泵装置最优效率点差值达10.48%。出水流道的水力损失是影响水泵装置效率的关键因素,应针对不同型式贯流泵装置结构特点,开展出水流道的水力设计优化。