掺气水舌运动微分方程及其数值解法

在重力、浮力和阻力作用下建立了掺气水舌运动微分方程,并应用四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)法得到其数值解;最后将挑流水舌外缘挑距计算值与原观值作了对比,其最大相对误差为3．4％．     

旋流式泄洪洞的特点及其运行可靠性分析

旋流式泄洪洞和常规洞一样也存在空蚀敏感区(在起旋洞水流转向的升坎处)。为了防止发生空蚀,在溢流堰的一侧墙设掺气折流坎,产生旋涡气囊进入竖井,向升坎处补气,同时在起旋洞的进口设增压折流坎,缩短螺距,使旋转流经过升坎,在离心力的作用下消除负压。采用掺气和增压这两项技术措施,可大大提高旋流式泄洪洞的运行可靠度。     

不同组合连接体形下旋流式竖井水力特性试验研究

通过物理模型试验和理论分析相结合的方法研究了不同组合连接体形下旋流式竖井的水力特性,总结出竖井涡室内的4种典形流态,其中,自由旋流流态最适合于旋流式竖井.通过进一步研究进口体形和消力井深度对流态和消能率的影响,得出折流角变化对消力井侧壁及底板压强影响不大,消力井边壁及底板均不会出现负压;流量的增加会减小消能率,折流角和...     

猴子岩水电站深孔泄洪洞水力学试验及数值模拟

深孔泄洪洞是猴子岩水电站4套泄洪设施之一,其落差超过100m,洞内泄流流速最大可达22.5m/s,有高水头大流速这一特点。本文采用双方程紊流模型及基于水气两相流的VOF方法,对猴子岩深孔泄洪洞有压洞弯段及无压洞段的多种水力学要素进行三维数值模拟。数值模拟结果与1:25单体模型试验数据对比表明,采用该紊流模型与数值计算方法,能够很好地模拟这种高水头、大流量且带有自由表面的掺气水流的水力特性。计算模拟出的多种水力特性,从变化趋势到数值精度可满足水工设计的要求。     

掺气分流墩阶梯溢流坝面水力特性试验研究

对有掺气分流墩和无掺气分流墩的阶梯溢流坝面流场进行了对比试验研究。通过对压力、掺气浓度和消能效果等的分析和讨论,得出了掺气分流墩的增设将消除或降低阶梯凹角内和立面上的负压,显著增加了坝面水流的掺气量和掺气范围并提高了阶梯坝面消能率等重要结论。本研究为在大单宽流量下如何提高阶梯式溢流坝的消能率和防止空蚀破坏等方面进行了探索。     

高坝挑流掺气水舌对水垫塘动水压强的缩尺影响

应用动量积分法,导出掺气水舌的一维扩散方程,用龙格库塔法求解,得到掺气水舌在水垫塘中扩散的流速分布,表明增大水舌掺气量会使水舌在水垫塘中的扩散流速衰减加快;分析得到掺气对水垫塘底板动水压强的缩尺影响的估算公式。对前苏联拉得任水垫塘原型观测资料进行验证计算,并对小湾工程、溪落渡水垫塘掺气缩尺影响进行了估算。研究表明比尺为100-150的重力相似模型中,水垫塘底板动水压强缩尺为λ△p=1/3-(λφ)^2。     

NUMERICAL SIMULATION OF TURBULENT FLOW CHARACTERISTICS IN A CURVED PIPE WITH A BAFFLE

A numerical study on the characteristics of developing turbulent flow in a curved pipe with a baffle was carried out in body-fitted coordinates with the k-ε model turbulence. A curved duct of square cross-section was examined first, and the results agree very well with the experimental data. Then two kinds of pipes, a normal curved pipe and that with a baffle were studied. The computational results are presented and compared with each other to illustrate the changes of the flow after adding the baffle. The longitudinal velocity in the pipe with a baffle was characterized by outer velocity bigger than the inner one. The secondary flow was characterized by four-vortex structure with the intensity reduced, which results in the equability of the flow field of the cross-section compared with that without a baffle, and has much more significant meaning in engineering.     

包气带土壤水分滞留特征研究

在水资源开发利用与水环境保护方面,包气带土壤水分滞留曲线非常重要。本文在Van经验公式基础上,建立了吸湿与脱湿曲线,将最小二乘法与非线性单纯形法相结合,确定了4个待求参数的获取方法;并探索了滞留曲线在数值模拟中的使用。用现场试验资料检验了求包气带土壤水分特征参数方法的有效性,同时对4种土质的脱湿与吸湿试验进行了模拟计算。结果表明：本文采用的求水分滞留曲线的方法快捷、方便,对试验数据的模拟较好。