陡槽中紊流边界层发展厚度的近似计算

本文应用水流能量平衡原理,推导出边界层发展厚度和沿程能量损失的关系,然后采用流速对数分布规律及能量损失近似计算法,从而提出紊流边界层发展厚度的估算方法。计算结果与试验资料尚吻合。本文方法可用于实际工程的计算。     

溢流面紊流边界层及其应用

许多高速水流问题,例如泄流表面的空蚀、水流掺气、能量损失以及水流对建筑物的作用等,都与边界层的发展有关。本文在探索紊流边界层发展规律的基础上,研究了掺气发生点的位置及流速系数计算等溢洪道设计中的几个水力学问题。     

曲率缓变型反弧段水流的时均特性

本文提出一种曲率缓变型反弧曲线设计方法，用激光测速系统研究了该反弧水流的时均特性，得出反弧段水流时均流速分布，壁面压强，壁面切应力及紊流边界层的沿程变化，与单圆弧反弧体型试验成果比较表明，的反弧曲率的连续缓变，使壁面压强分布和空化数变化缓和，消除了曲率突变存在的逆、顺压力梯度；过渡层紊流强度减小２０－３０％；切应力系数有所下降，反弧末端切应力系数Ｃ＇ｆ减小１０％，本文还对反弧水流紊流边界层厚度的变     

波浪—水流共同作用下的紊动边界层数值分析

本文利用k-ε方程求解了粗糙床面上波浪、水流联合作用下紊流边界层的紊动结构。分析的结果表明：在边界层内，波浪和水流的耦合运动不是简单的线性迭加，而是呈非线性特性。波浪的存在在很大程度上影响了水流的流速分布，然而，水流对波浪的流速分布影响却很小。数值解与实验结果吻合较好，在不引入涡层粘度假设的情况下，给出了粗糙床面上波浪、水流联合作用下紊动边界层的结构特性。     

陡槽紊流边界层的计算

一、前言 紊流边界层的研究对于计算溢流坝及陡槽的掺气发生点、能量损失、流速系数以及预估泄水建筑物的空蚀等问题都有密切关系。因此,紊流边界层的研究,对于泄水建筑物的设计具有重要的意义。 鲍叶(Bauer)首先对紊流边界层的发展进行了系统的室内研究,并用以预测溢流坝紊流边界层的发展。陈椿庭、韩立等根据卡门动量积分方程式,利用原型和模型实测资料,提出了溢流坝紊流边界层的经验计算式。由于影响坝面紊流边界层的因素很多,如:溢流坝的曲率、坝面粗糙度以及纵向流速梯度等,而这些经验公式对这     

管道进口过渡段的水力学特性

边界层沿流程发展是否达到管道中心是判别管道流态已否形成均匀流的基本条件,本文把管道中边界层正在发展的流段称为进口过渡段。根据管流的特性及卡门——勃兰特粗糙管流速方程推导出:管流中紊流边界层厚度的沿程发展,形成均匀流的临界位置,管道进口过渡段的阻力系数,能量损失及损失系数(不包括进口处的局部损失),过渡段中边界层外区势流速度与压力沿程变化的计算公式。并发现在有压管道中紊流边界层的发展比在宽阔的明渠中快。     

紊流随机理论在边界层中的应用

本文应用作者提出的紊流随机理论,全面讨论了平板边界层紊流的时均结构。根据边界层中沿程各断面惯性力相似的假定,得出了应力分布规律,从而有可能应用紊流随机理论导出紊流边界层中时均流速分布的统一公式。它既适用于边界层的外区,同样也适用于包括粘滞层、过渡层和对数层在内的近壁区;既适用于光滑边界层,也同样适用于过渡边界层和粗糙边界层。关于紊流边界层的脉动结构和阻力问题,将另文论述。     

坝面高速水流摻气发生点的計算

鉴于现有掺气发生点的计算方法误差可达观测值的70％以上,本文根据原型掺气发生点观测资料探讨较准确的计算方法,在无特殊干扰的条件下,掺气的发生取决于紊流边界层的发展.坝面边界层流动的特点是:雷诺数高(u_1x/,v在10~8至10~(10)之间),坝面粗糙,和水流先加速后减速因而纵向流速梯度对边界层发展的影响必须考虑.针对这些特点和坝面及陡槽高速水流具有自模性质,本文建议应用自模理论进行计算.计算的掺气点位置与实测位置比较误差减至10％左右,从而为掺气发生点或坝面紊流边界层的计算提供了较可靠的方法.     

粗糙圆管进口段紊流边界层发展区的流动特性

本文在流速分布对数律假设下,通过求解动量积分方程获得了粗糙圆管进口段紊流边界层和进口段长度的计算式。当圆管半径R→∞时,即得到粗糙平板紊流边界层的计算式。本文还给出了粗糙圆管紊流边界层和进口段长度的简化计算式,并建议了粗糙圆管平均流速的计算式及流速分布指数n与参数δ/Δ、δ/R的关系式。本文成果对进一步研究流动阻力等问题是很有益的。     

过坝水流全程紊流边界层发展的分析与计算

本文从理论上导出了曲边界边界层水流的动量积分方程式,并给出了溢流坝陡坡段和反弧段紊流边界层发展的半经验解和数值解,用乌江渡大坝水力学原型观测成果及国外其它工程的实测成果印证了计算方法。     

不衬砌岩石隧洞摩阻特性的探讨

收集了国内外41个实际工程不衬砌隧洞的各种参数,包括糙率系数和摩阻系数的实测值等,分析研究了不衬砌岩石隧洞摩阻的各种影响因素;提供了以往5种不衬砌岩石隧洞摩阻的估算方法以及笔者根据试验数据获得的新的估算方法。经实际工程实测数据验证表明,该估算方法更符合实际,可供设计选用。     

弧形坡脚梯形渠道实用经济断面计算方法的改进

简单介绍了弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算式和计算方法．详细叙述了改进计算式的推导过程及计算方法．对改进计算式的验证结果表明，改进计算式的计算简单、可行．     

TSJ型三向测缝装置位移计算方法和精度

推导了TSJ型三向测缝装置沿面板周边缝3个方向变形的理论计算公式,讨论了原来使用的简化公式的计算误差,证实了简化公式在很多情况下的计算误差不可忽略.同时,为了应用理论公式分析三向变形,还应增加对垂直于面板的位移计初始长度的量测安装考证.     

推移质输沙率计算公式的比较和标准化问题

推移质输沙率计算公式种类繁多,其立论基础和研究方法各不相同,应用情况也千差万别,这给实际工作带来了不便.对典型推移质输沙率公式进行了分类,并提出了推移质输沙率公式标准化的途径,同时对已有的一些计算公式进行了比较和评价,推荐了Yang公式等几个公式,并对今后这一问题研究进行了展望.     

Design formulas of transmission coefficients for permeable breakwaters

New empirical formulas of the transmission coefficient for permeable breakwaters were suggested based on available experimental data regarding the low-crest structure(LCS), including the permeable rubble mound breakwater and pile-type breakwater. The rationality of the present formulas was verified by their comparison with existing empirical and analytical formulas. Numerical flume results were obtained by solving the modified Boussinessq-type wave equations(MBEs), and a new expression relating the friction coefficient α to the relative submerged depth t sR H was also derived. Comparative analysis shows that the results of the present formulas agree with the numerical flume results as well as available experimental data, and the present formulas are superior to the existing empirical and analytical expressions in estimating the transmission coefficient. The present formulas can provide references for estimation of the transmission coefficient in engineering practice.     

水工建筑物波浪要素计算探讨

围绕水工建筑物波浪计算中存在的问题,分析了《水工建筑物荷载设计规范》、《混凝土重力坝设计规范》、《碾压式土石坝设计规范》等规范波浪计算中存在的问题,探讨了莆田试验站公式、鹤地水库公式、官厅水库公式3种不同经验计算公式的适用条件。给出了平均波长、平均波高的简化计算公式,并进行了具体的算例分析,结果表明,该简化计算公式简单方便。     

皖水抽水蓄能电站机型参数研究

本文通过对国外已建部分抽水蓄能电站机型参数的统计分析，得到了一套计算抽水蓄能电站机型多数的统计公式，并参照国内外的一些统计公式，针对皖水抽水蓄能电站的特点，进行机型选择的分析、计算和比较，提出了该电站机型参数推荐值     

拱坝的温度荷载与温度应力

介绍了计算拱坝温度荷载的规范公式说明拱坝控制应力可能发生的部位及荷载组合，对规范公式和经验公式的计算结果进行比较后，建议采用规范公式计算拱坝的温度荷载。     

埋管失稳分析的阿姆斯图兹法影响因素及应用条件

为给出埋藏式压力管道抗外压稳定分析的阿姆斯图兹法（简记阿氏法）使用建议,剖析了其临界外压计算的影响因素和应用条件。统计了阿氏法主要影响因素,即埋管径厚比、缝隙率和屈服强度的国内工程实例的数据,进而研究了这3种影响因素在工程实例范围内对阿氏法临界外压计算值的影响规律。对比了阿氏法简化公式与原公式的计算精度,结合强度破坏模式开展了阿氏法应用条件研究,给出了基于管道径厚比数值的阿氏法选用建议,并用试验数据进行了验证分析。研究表明：径厚比小于35时,需同时考虑抗外压稳定和抗外压强度校核,抗外压稳定的临界外压宜采用阿氏法原公式分析;径厚比在35~60之间时,建议采用阿氏法原公式以保证计算精度;径厚比大于60时,可采用阿氏简化公式提高计算效率。     

聚类统计方法在高含沙水流挟沙力公式验证中的应用

本文先将挟沙力公式的计算值和实测值进行标准化，然后将聚类统计的方法运用于挟沙力公式的检验。对挟沙力公式按其计算结果的点群趋势和数值的接近程度进行定量分类，最后根据类的优劣评价不同公式。该方法既实现了从定量上对公式的评价，又克服了因检验资料数值差异过大引起的误差。文中选取了6组高含沙水流挟沙力公式进行聚类统计，结果表明这6组公式可分为3类，第一类公式包括张红武公式，第二类包括窦国仁公式、舒安平公式，曹如轩公式和刘兴年公式；第三类公式包括刘峰公式，且第一类公式与不同水流条件的实测值符合得最好。