弧底梯形明渠恒定渐变流水面线计算的直接算法

对圆弧底梯形明渠恒定非均匀流沿程水面线进行了深入研究,认为《溢洪道设计规范》推荐的分段求和法在趋近于正常水深附近,水深对流程S影响特别敏感,分段求和法误差较大。基于恒定渐变流基本微分方程,通过无量纲化数值分析,对无量纲流程S取对数函数,并作为新的待求函数得到新的方程,该方程在正常水深、临界水深附近性态相对较好,采用Runge-Kutta法和外推法结合并给出显式解求解式,通过算例分析,该法比规范推荐的分段求和试算法更简单、便捷,特别对水深较敏感段,规范推荐试算法误差较大,而本文方法则能一定程度上降低其敏感性。最后通过工程实例计算比较得出:本文新解析法计算成果与规范推荐法(程序)计算成果基本一致,甚至优于规范推荐的分段试算法,完全满足工程实践要求。     

圆形无压隧洞恒定渐变流水面线计算的近似法

基于恒定渐变流基本微分方程,采用数值分析理论,得到流程与始、末段水深的解析函数,通过该函数可直接计算沿程水面线。该方法比《水工隧洞设计规范》中推荐的分段求和试算法更简单、便捷,特别对水深较敏感段。规范推荐试算法误差较大,并且逐段试算推求水深,将导致末端断面水深误差逐步累积,误差大,精度下降。通过工程实例计算比较得出:新解析法计算结果与规范推荐法(程序)计算结果基本一致,甚至优于规范推荐的分段试算法,完全满足工程实践要求。     

基于B样条的水泵效率特性曲线拟合方法

探索了基于三次均匀B样条的水泵效率特性曲线的拟合方法，以解决用一般的水泵效率特性曲线拟合方法存在的拟合精度不高或曲线形状畸变的问题．在给定分段节点横坐标的条件下．通过确定系数矩阵和反求曲线顶点，基于最小二乘法推导出最优节点的纵坐标公式．实例计算表明，采用该方法可以较好地拟合水泵效率特性曲线．     

明渠b型曲线简易计算

本文依据明渠b_1、b_2型降水曲线的基本水力特征——水面线一端垂直临界水深线,另一端以正常水深线为渐近线,提出b_1、b_2型曲线简易计算的新方法——双曲线法,椭圆线法,算例表明新公式,应用简便,计算精度符合工程计算要求。     

马蹄形无压隧洞恒定渐变流水面线计算的新解析法

对马蹄形无压隧洞的恒定非均匀流沿程水面线进行了深入研究,基于恒定渐变流基本微分方程,通过采用数值分析理论,得到流程S与始、末段水深h1、h2的解析函数,通过该函数可直接计算沿程水面线。该方法比《水工隧洞设计规范》中推荐的分段求和试算法更简单、便捷,特别对水深较敏感段,规范推荐试算法误差较大,并且逐段试算推求水深将导致末端断面水深误差逐步累积,导致误差大,精度下降。最后通过工程实例计算比较得出：新解析法计算成果与规范推荐法（程序）计算成果基本一致,甚至优于规范推荐的分段试算法,完全满足工程实践要求。     

明渠α_1型曲线简易计算

现有以α_1 型壅水曲线简易计算法——抛物线法,其基本假定是曲线两端分别与水平线和正常水深线相切。该假定不符合明渠α_1 型水面线的基本水力特征——水面线应以水平线和正常水深线为渐近线。针对这一假定本文提出α_1 型曲线简易计算的新方法——双曲线法,并给出估计坐标原点的近似公式。算例表明本法物理概念清楚、应用简便、计算精度高。     

如何解决Excel中带小数点求和问题

当我们使用Excel表格函数公式套用进行求和计算时,都是直接利用求和得来的数值,却忽视了小数点的问题,造成了Excel表格中数据直观错误。经过分析,笔者发现为便于计算,常习惯性地将单元格格式设置成小数数位为2的数值。该数值是四舍五入得来的,对这些数值进行求和时的数值却是多位小数值的求和,即四舍五入之后保留小数点后2位的数值。以图1为例,B3,B4各保留小数点后2位求和的数值是2.30,     

土壤质地转换中优选插值方法研究

采用分段三次Hermite插值方法、三次样条插值方法和分段线性插值方法进行土壤质地数学转换计算,通过比较分析得出:①插值函数因为各自所需满足的特定条件不同而具有不同的特性。如果插值函数特性与土壤级配累积曲线特性相符,误差较小;若插值函数特性与土壤级配累积曲线特性不相符,误差较大,易出现不合理现象。②在3种插值方法中,分段三次Hermite插值方法的误差最小,而且其特性与土壤级配累积曲线特性符合程度最高,所以分段三次Hermite插值方法最适合用于土壤质地转换插值计算。     

U形渠道断面测流方法

根据流速指数分布律和实测中垂线流速，分析建立了计算U形渠道过水断面流量的积分求和公式。通过实例介绍了具体的U形渠道断面测流方法，便于灌区生产中应用。     

浅圆仓侧压力非线性分布分析

采用总体平衡方法给出了浅圆仓散体静态非线性分布侧压力计算公式。该公式计算简单,可用于浅圆仓的储料顶部为平顶和锥顶两种情况。将用本文公式计算的结果、用国家规范得出的结果和库仑公式的计算结果,与实仓测试结果进行对比分析,表明用本文公式计算得出的侧压力曲线与实仓测试得出的侧压力曲线吻合良好。     

直剪试验的简便计算法

使用斜率公式和斜截式公式（库论公式）,通过选点、分段、搭配、组合,计算抗剪强度参数Ｃ、值。经用试验数据计算,证明其结果与图解法相同或近似。     

基于多方法的高海拔城市暴雨强度公式分析

以定量衡量区域降雨规律为目标,推求了林芝市巴宜区城市的暴雨强度公式,收集了1993~2016年共计24年的降雨数据整编资料;采用年最大值法筛选出11个不同降雨历时的暴雨数据并进行水文频率统计分析;选取对数正态分布曲线、耿贝尔分布曲线和P-Ⅲ型分布曲线进行频率适线;采用麦夸特全局优化法、准牛顿全局优化法、模拟退火法、粒子群算法以及遗传算法分别对三种适线结果进行暴雨强度总公式的参数求解。结果表明:耿贝尔分布曲线相对另两种曲线精度最好,五种计算方法对三种曲线结果进行求解得到的暴雨值与实测值误差分析均符合要求。     

理论公式法确定无资料地区小流域设计洪水

小流域设计洪水计算在工农业生产中具有重要意义.采用推理公式辽宁法计算白塔堡河的设计洪水流量,通过流域汇流历时与河长、比降的经验公式以及洪峰和洪量径流系数的相关关系,推求峰、量,再配以分段概化过程线,得到白塔堡河设计频率P=5%的洪水流量为272.27 m3/s.     

混流式水泵水轮机泄漏量的计算及分析

为了确定混流式水泵水轮机泄漏量的大小,分别采用基于经验参数的理论公式法和基于N-S方程、RNG k-ε湍流模型、结构化网格技术的CFD数值模拟法,对某大型可逆式水泵水轮机分别在60%,70%,80%,90%的导叶开度下进行了泄漏量计算,并对2种方法的计算结果进行了对比分析.结果表明：理论公式法涉及经验参数的选取,对计算经验的依赖程度较大,具有一定的盲目性和不准确性,同时在对机组水轮机工况下的泄漏量进行计算时,由于各个工况点的水头相等,导致计算出的不同工况下机组泄漏量曲线是一条平行直线,并没有反映出泄漏量随工况变化的真实规律;将CFD数值模拟法计算的性能曲线与试验性能曲线进行比较,结果显示吻合度较高,验证了CFD数值模拟法的正确性及对间隙泄漏问题计算的可行性,可以较为准确地描述间隙泄漏问题,克服了理论公式法在计算时出现的弊端.     

基于LabVIEW的泵装置特性的自动测试

针对采用经验公式计算泵装置特性易产生偏差的现状,提出了一种实测泵装置特性的方法.通过吸入管吸水断面、泵吸入口断面以及泵出口断面、阀后断面的能量方程,推导了装置的管路特性公式.采用变频器调节流量,测量公式中相关参数,可以确定管路损失;再测量装置末端压能和所提升的高差,并拟合各数据点,可以得到泵装置的实际特性.用NI虚拟仪器、LabVIEW编程平台组成了测试系统,将推导的模型公式及相关数据编入图形化程序,便能根据数据点自动生成装置特性曲线,实现泵装置特性的自动测试.与传统经验计算所得的特性曲线相对比,本研究所得曲线基本吻合.     

基于B样条的水泵复杂特性曲线拟合方法

为适应水泵复杂特性曲线中存在大挠度和非等距测点的情况，探索了基于三次均匀B样条的曲线拟合方法。通过局部预测的方法引入新的型值点以克服曲线尖点拟合的困难。根据离散数据点连线的几何形状进行分段，基于最小二乘法分步优化节点的横坐标和纵坐标，得到了最优逼近的B样条拟合曲线。通过实例计算表明，该方法可以高精度地将全区域范围的水泵试验数据拟合成光滑的特性曲线，并能够消除因试验随机误差所引起的曲线扰动。     

三点法估算平整土地挖填土方量

前言在平整土地设计工作中,需估算挖填土方量以确定在土地平整过程中的土方迁运量和所需土方工程费用。以往计算挖填土方量有两种常用方法:求和法和四点法(EP)。求和法假定灌溉田块上每个网格的原有地面高程不变,其挖填土方量简单估算为网格面积乘以网格中心的挖填深度。这种方法对正方形网格和非正方形网格均适用。四点法(FP)     

退磁曲线法和磁导法的磁力泵耦合器转矩分析

利用通过退磁曲线法获得的磁力泵耦合器能量通用公式 ,导出了内磁转子在周向偏离平衡点时所产生的周向传动转矩的计算方法 ;采用磁导法 ,结合磁力泵磁钢排布特点 ,选择计算模型 ,推导出了漏磁系数和磁阻系数的计算公式。结合试验结果 ,总结并提出了磁力泵磁钢轴向长度、周向长度、径向厚度、磁极数的设计方法。     

泵性能测试曲线分段最小二乘多项式拟合算法

针对现有水泵性能测试曲线拟合算法单一、对水泵非稳定性状态不规则、马鞍形等形状数据拟合精度差、近似效果不理想甚至丢失真实试验数据特性的现状,通过比较水泵性能曲线的各种拟合方法,分析了不同拟合方法在水泵特性曲线拟合中的优缺点,并针对特殊的水泵马鞍形性能曲线,设计了分段最小二乘多项式拟合方法.为了保证分段拟合曲线的连续可导性,在分段最小二乘拟合曲线的基础上,对各相邻分段曲线的分段点采用插值拟合的方法进行连接.最后通过试验验证,分别采用分段三阶最小二乘拟合算法和五阶最小二乘拟合算法对试验数据进行拟合,并对拟合结果进行对比分析.结果表明:采用分段最小二乘多项式的拟合方法对复杂特性曲线进行拟合,可以提高拟合曲线的拟合精度,并保证了拟合曲线的连续性.     

矿井排水设备选型设计工况点在Excel和AutoCAD中的应用研究

本研究利用最小二乘法ax²+bx+C=y进行曲线拟合的方法,借助Excel公式编辑器进行计算合并得到各曲线坐标,再利用AutoCAD中样条曲线命令复制粘贴,快速绘制出多级离心式水泵的特性曲线,只需要输入基本参数就可以自动生成坐标,绘制出特性曲线。仿真结果表明:本研究解决了因厂家只提供单级特性曲线,简单使用倍数关系绘制曲线,通过描点得到工况点,使工况点误差较大的问题。