"S"型溢洪道水流特性试验与数值模拟研究

对“S”型溢洪道进行了模型试验和数值模拟研究。经试验优化后的斜槛布置改善了溢洪道水流流态，减小了横向超高。为进一步验证该溢洪道在实际工程中的可行性，采用k-ε双方程紊流模型进行了三维数值模拟，并对试验成果和数值模拟成果进行了分析对比，两者基本一致。研究表明，只要精心地布置斜槛，采用相对简单的斜槛法既能节省投资，又能符合溢洪道水力特性的要求。     

应用于RS-485网络的多信道串行通信接口的设计

本文给出了一种基于RS－485网络的微机与多信道串行接口的设计，阐明了设计原理，并从软硬件上给出了具体设计方法。     

价值工程在燃油锅炉方案论证中的应用

本文应用价值工程基本原理对锅炉新产品设计过程中的方案选择进行了详细的分析论证，给出了应用价值工程的一般方法。     

正弦波脉宽调制型变频装置的研究

本文对于一种给定指标的变频装置进行了设计、分析与研究,给出了总体框图和工作原理简析;并通过工程实践进行了验证,给出了实验结果。     

价值工程在燃油锅炉方案论证中的应用

本文应用价值工程基本原理对锅炉新产品设计过程中的方案选择进行了详细的分析论证，给出了应用价值工程的一般方法。     

峰值电流模式控制BoostPFC变换器斜波补偿设计

峰值电流模式控制Boost PFC变换器中存在着丰富的非线性行为,为了控制以削弱不稳定现象的范围,工程上通常采用斜波补偿的方法,但完全靠设计经验。以非线性系统理论的分叉控制观点给出了系统稳定性的临界参数条件及判据,推导了斜波补偿法的参数选择公式,为设计电路时的参数选择提供了理论依据,对实际产品开发具有一定的指导意义。     

缓变弯道河道冲刷试验研究

有关弯道水流及其河道演变特性的研究一直为人们所关注。本文引入了在直线段和单一曲率圆弯道间插入曲率渐变的过渡段这一新的弯道型式，舒缓水流冲击力和离心力作用，以减轻水流对河床及堤身、堤脚的冲蚀破坏。作者首先对这一弯道和圆弯道的水流流速、副流强度进行了数值模拟的计算和比较；又通过变换床沙、流量及放水时间，进行了24组合的动床试验；最后，通过整理分析所有实验数据，对插有缓变曲线的弯道的减蚀作用进行了探讨。结果表明：插有缓变曲线的弯道可以减轻水流对两岸堤身和堤脚的冲蚀破坏；在弯道同一横断上的最大冲深与沙洲波高的比值最终稳定在0．58。     

±800kV直流特高压T型塔埃菲尔效应特性研究

由于风荷载的随机性,塔身斜材内力对脉动风荷载的随机特性非常敏感,而国内对于±800 kV直流输电塔斜材埃菲尔效应的研究相对较少。为此,首先分析埃菲尔效应的原理,以及国内外相关规范关于埃菲尔效应的计算方法,并依据我国新版杆塔结构设计技术规定对杆塔斜材的埃菲尔效应给出的折减系数法取值,建议±800 kV直流特高压T型塔按不小于主材内力的4%对斜材内力进行校核,保证斜材设计安全。     

多端柔性直流输电系统主接线方案的应用分析

本文主要介绍了柔性直流输电的特点以及目前世界上柔性直流输电工程的应用现状,并结合世界上首个五端柔性直流输电工程—舟山多端柔性直流输电示范工程的实际特点,从工程应用可行性、经济性的角度对基于MMC换流器技术原理的多端柔性直流输电系统的主接线结构进行了分析,给出了基于MMC换流器技术原理的多端柔性直流输电系统主接线方案并指出了该型方案在应用中可能面临的问题及相应的解决措施,可为今后多端柔性直流输电工程的应用设计提供参考。     

新型卧式液体静压轴承在斜击式模型水轮机上的应用

本文介绍了一种新型的卧式液体静压轴承在斜击式模型水轮机上的应用。鉴于斜击式水轮机具有轴向水推力的特点,在这套卧式液体静压轴承中采用了双斜面背靠背的双止推结构。本文叙述了这种双套轴承的工作原理、结构特点、设计计算方法、调试及运行情况。     

非对称窄缝挑坎的边墙曲线计算方法

本文根据辐射水流特性,应用冲击波简化式,在对称曲线边墙窄缝挑坎的计算法基础上,建立了基于理论的非对称曲线窄缝挑坎设计计算方法。模型试验表明本方法可以比较准确地反映这种窄缝挑坎的水力特性,试验结果与计算结果基本一致。     

离心压缩机弯道回流器子午型线的改进研究

以某大型多级离心压缩机第1级为研究对象,在设计工况下对其内部的三维可压缩黏性流动进行数值模拟并对子午面流动进行分析,发现弯道进出口附近各存在一个明显的气流分离区域,且弯道进口处的气流分离比出口处更加严重。针对这一主要问题,该文对该级弯道回流器的子午型线进行了改进。改进的主要思路是减小弯道前半部分通道的扩压度,并同时加大弯道出口内侧的转弯半径,主要做法是在不增加整级轴向尺寸的前提下,用任意曲线取代传统弯道的同心圆环结构,给定弯道回流器子午型线的外侧型线,采用Bezier曲线对内侧型线的2段曲线进行参数化描述,利用遗传算法和反向传播(back-propagation,BP)神经网络相结合的方法对内侧型线进行优化,得到新的弯道回流器子午型线。数值模拟结果表明,与改进前相比,改进后弯道进出口附近的气流分离现象得到明显改善,弯道回流器的总压损失系数减小,回流器出口气流更加均匀,在设计工况点,弯道回流器多变效率提高20.14%,整级多变效率提高2.47%,在0.8~1.2设计流量的变工况范围内,压缩机级的整体性能也都有所提高。     

基于曲梁理论的弧形钢闸门纵向主梁正应力计算

弧形钢闸门纵向主梁实为曲梁,其截面正应力仍沿用直梁理论进行计算。本文从曲梁挠曲线微分方程出发提出了一种基于曲梁理论的计算方法。通过对应力计算中结构特征系数公式的推导,提出了弧门箱形截面纵向主梁偏心距e的计算方法,分析了曲率对曲梁截面弯曲正应力分布的影响,并对曲梁理论和直梁理论计算结果进行详尽的误差分析。分别运用曲梁理论及直梁理论对工程实例进行计算,直梁理论相对有限元方法计算结果的误差达到14.23%,而曲梁理论相对有限元方法计算结果的误差仅为2.23%,可见基于曲梁理论的计算精度显著优于直梁理论,采用基于曲梁理论的计算方法更加安全可靠。本文方法可为相关工程设计提供参考和理论依据。     

弯道对植被群河道水流结构影响的试验研究北大核心CSCD

为了解弯道对含植被群河道水流结构的影响,本文在180°U型弯道水槽中进行试验,采用圆形竹筷模拟低密度植被群,圆柱体模拟高密度植被群,运用声学多普勒流速仪测量三维流速,不同密度植被群放置于水槽相同位置,对比分析弯道的影响。试验结果发现,植被群上游调整长度及其稳定尾流区长度受弯道影响发生了明显调整,植被群密度的影响仅作用于植被群尾流结构,包括其中垂向湍动能的差异。植被群后出现植被群直径尺度的涡,使纵向湍动能分布出现波峰,峰值大小受弯道影响;植被群在弯道中所处位置越后,峰值越小。湍流谱分析中验证了此现象,并发现弯道作用使得植被群后小尺度涡增多,从而使得植被群后较小湍动能峰值的大小不随植被群放置位置改变。     

离心式渣浆泵的设计理论研究与应用

渣浆泵是固液混合物管道输送的“心脏”。目前相当数量的渣浆泵运行效率低,使用寿命短。研究泵的两相流设计技术是提高渣浆泵性能的根本途径。本文提出离心式渣浆泵的固液速度比设计理论和设计原理,包括速度比方程、流动分析、两相流泵基本方程式、设计计算式和颗粒运动轨迹计算等,并举例说明用此理论设计的新一代渣浆泵——Ｘ型固液离心泵的高效耐磨性和使用效果。     

复杂边界下三维水流数学模型的建立和验证

本文从底层开发了三维水流数学模型。模型使用平面正交坐标和立面为a坐标来拟合河道平面形态、地形和自由水面的不规则分布。计算中采用同位网格布设方式和动量插值方法来避免棋盘压力分布。采用有限体积法（FVM）离散紊流方程，方程的对流项采用修正QUICK格式离散。采用SIMPLEC算法求解流速场和动水压力场。通过对弯道和深槽水流输运的验证表明计算结果和实测值吻合良好，模型能够用于复杂边界条件下水流输运数值计算。     

Peculiarities connected with determining the dynamic component of full pressure in hydraulic calculations of flow in channels in a 1D statement

Motion of incompressible fluid in a channel is analyzed in a 1D statement, and formulas for calculating the dynamic component of full pressure drop are presented that take into account variations of flow density and velocity over the channel length. It is shown that application of Bernoulli’s formula for calculating this component is incorrect in certain cases.     

多级消能计算研究及优化分析

针对现有多级消能计算较繁琐,特别是消能计算过程中需多次反复试算查表的问题,文章基于水力学理论、数学推导及Matlab软件数值分析,对多级跌水消能、多级实用堰消能分别进行了总结分析,为多级消能优化设计提供基础。基于一元三次方程的卡当解理论给出了收缩水深、跃后水深以及水跃长等水力参数的解析计算式,并通过无量纲原理及Matlab软件分别绘制了流速系数φ = 0.80、φ = 0.85、φ = 0.90、φ = 0.95及φ = 1.0时相对跃后水深hc′/T0、相对水跃长Lj/T0的高精度解析计算式、简洁查算表及查算曲线图,便于工程师实际应用;同时基于消力池池深极值理论,给出了末级消力池深的直接解析计算式。最后通过两个算例进行对比计算分析,认为文中理论精度较高且方便快捷;值得说明的是,在考虑工程实际地形、地质状况及开挖费用等影响下,采用等水头落差式多级消能方案不一定最优,需采用多种不同水头落差方案进行优化比选,以节省工程投资。     

正弦派生曲线弯道水流结构特征实验研究

探究窄深型弯曲河段三维水流结构,使用声学多普勒流速仪（ADV）对正弦派生弯道水槽中40个断面12160个测点三维水流数据进行加密测量研究,研究结果表明：弯曲岸壁形态改变了水流结构特征,曲率为0断面附近区域为水流动力轴线在左右两岸摆动的过渡区;在左右两岸侧,纵向流速沿程波动分布,波动周期相同相位相差180°,且在凹岸处存在小流速区;各断面存在中心区近底主环流和近岸近水面反向小环流,部分断面近岸近底还出现与中心环流同向的小环流,环流强度最小值出现在各弯段弯顶附近。实验数据可为连续多个弯道数值模拟提供数据验证参考。     

可逆转轮单通道流动大涡模拟

为准确预测不可压复杂边界的湍流流动，本文应用高精度有限体积法对曲面边界湍流进行了大涡模拟。空间离散采用有限体四阶紧致格式，时间推进采用四阶Runge．Kutta法，压力一速度耦合应用四阶紧致格式的动量插值，亚格子应力模式采用动态Smagorinsky模式，复杂边界的处理则应用了浸没边界法，成功地实现了弯槽湍流、NACA0012标准翼型绕流流动和可逆式水泵水轮机转轮内单流道流动的大涡模拟计算，所得结果与已有结果或实验结果吻合良好，表明该方法对于湍流大涡模拟方法在流体机械工程领域中的应用和发展具有重要意义。