近自由表面升力线的侧洗角以及诱导升力

该文通过理论推导,以及对试验现象的具体分析,证明了在升力线理论中当马蹄涡模型靠近自由表面或者地面时,马蹄涡的自由涡部分会在水平方向产生一定的偏角,在该文中将这一偏角命名为侧洗角。然后,该文推导了侧洗角的计算公式。结果表明,当马蹄涡靠近自由表面或者地面时,自由涡侧洗角和下洗角大小相当。然后将修正的升力线理论应用到了地效翼的升力计算中,比较了考虑侧洗角和不考虑侧洗角两种升力线模型的计算结果,探究侧洗角对于地效翼升力计算的影响大小。结果发现,侧洗角会对升力计算产生一定的影响,因此在将升力线理论应用于地效翼升力计算时,应该考虑侧洗角。     

三维薄翼入水水动力的计算

本文提供了一个计算三维薄翼高速入水水动力性能的非定常数值升力面方法。假设薄翼高速入水时,翼的背面为全空泡状态,当翼的随边进入液面后,此空泡域按一定的方向拖至自由液面。在翼的拱弧面上布置线涡和线源,在翼后空泡面上布置线源,所有的奇点系在自由液面上方存在映象以满足自由液面条件。根据翼迎流面的法向不可穿透条件和翼背面及翼后空泡面上的空泡动力学条件确定所有待定线涡和线源的强度,并由此可以计算各时刻翼上压力分布。利用本文提供的方法首先计算了二维薄翼入水的水动力性能,将结果与理论解进行比较,两者结果较为一致。然后,研究了三维薄翼的入水问题。     

仿生波状前缘机翼动态失速控制的数值研究

该文提出了采用波状前缘机翼改善动态失速性能的有效控制方式。通过数值求解雷诺平均N-S方程,对比研究了波状前缘机翼和传统的光滑前缘机翼在动态失速时的力学性能和流动特征,并分析了前缘形状改进和可控拍动参数的影响,探讨有效的控制途径。研究结果表明,在深失速的动态失速控制中,波状前缘翼的复杂涡系能更稳定地附着在上翼面,其力学性能明显优于光滑前缘翼,尤其在大攻角范围内优势明显。波状前缘形状改变对升力能几乎没有影响,但转轴前移、增加拍幅和频率都能提高拍动波状前缘翼的升力。     

基于椭圆正弦攻角运动振动翼的能量采集性能分析

振动翼作为一种有效的潮流能、风能换能装置,可将潮流或风的动能转化为机械动能推动电机发电。该文通过调整机翼的周期性垂向运动与旋转运动实现机翼与来流的有效攻角控制,来流对机翼的流体动升力可推动机械装置往复运动并转换为电机的转动。假定机翼表面的边界层极薄,黏性仅在边界层内部作用,泻出涡仅从机翼的尾缘处泻出,引入势流理论,采用边界元法与泻出涡模型模拟机翼边界层的外部流场。主要分析了机翼以椭圆正弦为有效攻角运动的振动运动的能量采集性能,计算NACA0012机翼在不同运动频率、振动幅值与有效攻角时的能量采集效率,并分析了椭圆正弦K参数对能量采集的影响,研究实现高效率能量采集的机理。     

曲面附近的机翼地面效应和流场结构的实验研究

该文介绍了机翼在正弦曲面地形上方运动的升/阻力特性和翼尖涡结构的拖曳水槽实验结果,其目的是研究地形周期性变化对机翼地面效应的影响。实验在拖曳水槽底部铺设正弦曲面地板,当机翼掠过地面时,由天平测量机翼载荷,同时采用时间分辨PIV(TR-PIV)系统测量翼尖涡速度分布及其时间演化过程,并且与相应实验条件下水平地面附近的地效翼的数据进行了对比,以分析曲面对机翼升/阻力、流场结构及其相位特性受地形影响的规律和特点。实验机翼模型采用NACA4412翼型,机翼弦长C=100 mm,雷诺数范围为2.0×105～3.0×105。与水平表面的地面效应相比,曲面地形对机翼受到的升/阻力产生了额外的周期性扰动,随着机翼远离地面该扰动减弱,相位特性表明当机翼前缘到达曲面地形波峰上方时升力也达到最大值;机翼飞行高度较低时曲面地形使翼尖涡提前发生耗散并产生明显的展向位移,同时不同波浪相位处产生的翼尖涡结构及强度不同,波峰处翼尖涡强度最弱。在较大攻角下周期性曲面引起的地面效应具有更高的增升减阻效率。     

错置双柱式桥墩三维流场及水流力特征研究

错置双柱式桥墩在桥梁工程中广泛存在,错置双柱式圆柱三维绕流以及水流力特征值得深入研究。该文采用ANSYS Fluent数值模拟软件,考虑自由液面影响,对典型等直径45°错置双柱桥墩在不同柱间间距下的三维流场以及水流力特征等进行了研究,研究结果表明:柱间间距为2D时,两柱后漩涡沿顺流方向拉伸严重,Z1柱处漩涡规律性脱落不明显,Z2柱后有漩涡规律脱落,且Z2柱阻力均值、阻力振幅及升力振幅均大于Z1柱;Z1柱周向自由液面高度变化较小,Z2柱周向自由液面分布近似关于沿顺流方向过Z2柱心的直线对称,Z2柱两侧自由液面高度也会随漩涡结构的发展而出现波动。Z1柱周向压强分布波动较小,Z2除受底部边界及自由液面影响较大的截面外,各截面压强波动也较小。文章还进一步研究了L/D增大后,各柱阻力系数、升力系数、漩涡脱落频率和斯特劳哈尔数等水流力参数的变化特点。     

升力做功对离心泵水力性能的影响

分别用试验研究和数值模拟手段对离心泵内升力做功对其水力性能的影响展开了研究。研究结果表明：离心泵叶轮在相同半径下，叶片工作面的压力与吸力面之间存在压力差ΔP，由此产生升力，且随着流量的增加升力做功逐渐减小；离心泵内升力做功和离心力做功共同决定着其外特性曲线，其中，升力做功最大可达到离心力做功的90%左右，占总扬程的46%左右；在不同工况下，离心力做功基本不变，升力做功的变化则较为明显，这就决定了其外特性曲线的变化趋势。对理论计算与试验结果进行了比较，两种结果相互吻合，验证了数值模拟的正确性。     

船舶螺旋桨低频噪声研究

螺旋桨低频噪声构成了船舶中高速航行时整个辐射噪声中的重要分量。螺旋桨的低频离散谱噪声是由船尾伴流场和叶片的相互作用引起的，而低频宽带噪声是由船尾粘性湍流场和叶片的相互作用产徨的。利用升力面理论和声学方法得到的离散谱噪声的预报公式，对螺旋桨直径、侧斜变化对离散谱噪 声的影响作了数值计算，并得到了工程上有实用意义的结果。在分析螺旋桨低频宽带器材怕成因的基础上得到了理论计算方法，并作为数值计算。整个方法     

对称双翼沉浮振动推进性能研究

该文利用非定常双时间NS方程的预处理方法对摆翼地效推进器进行了推力和推进性能的分析,结果显示沉浮振动的推力和效率与速度的变化关系表现出一致性;固定频率,改变速度,发现推力和效率存在极大值点;随着频率增大,极大值点右移.最大推力和效率的动力攻角为 6o-9o,利用速度矢量图和压力云图显示了分离涡的输运和扩散,再一次展示了地效的存在.     

栅格翼和雷体组合体的空泡水动力计算与分析

该文采用商用软件FLUENT计算了栅格翼在雷体上应用时的水动特性.采用气泡两相混合介质模型研究空化现象.计算结果表明,栅格翼作为一种水下航体的承力稳定面和控制面具有良好的性能.空泡的产生将降低栅格翼的升/阻比,从而降低其性能.     

黄河浪店水源工程提水规模论证

本文通过对夹马口、小樊和尊村三大灌区运行现状和发展情况的分析，客观合理地确定了浪店水源工程的提水规模，从而节约了投资，为工程的顺利建设和正常运行打下一个良好的基础。     

大禹渡扬水工程枢纽沉沙池存在问题原因分析及对策

大禹渡扬水工程枢纽沉沙池是解决枢纽二级站水泵磨损及灌区渠道淤积的关键工程。现沉沙池沉沙效率低下，严重制约了灌溉效益的发挥。本文从沉沙池的建造历史、工程地质、池身结构、泥沙淤积等方面对沉沙池存在的问题进行了综合分析。     

运城禹门口黄河提水工程目前存在的问题——中期评价探讨

禹门口黄河提水工程是为工业和农业供水的综合性大型水利工程。该工程于１９８７ 年４ 月动工兴建，至今已耗资２１ ３１９３５ 万元，还有很多工程没有完成，设备闲置，资金积压，发挥不了应有的作用。本文将针对这一问题作一分析。     

弧形闸门后拉式在三门滩工程中的应用

弧形闸门是一种常用的门型，广泛地应用于水利水电工程中，但其启吊方式一直没有很好的妥善解决，惯常的前拉方式，因钢绳长期浸泡水底而产生锈蚀，给为担忧及更换钢绳造成困难，在三门滩水利枢纽溢洪道露顶弧门中，选用了ＱＰＱ型启闭机后拉式起吊弧门，克服了这一缺陷，获得了很好的运行效果。     

强度参数对边坡稳定性影响分析

在研究材料强度对边坡稳定影响机理的基础上,结合简单的均质边坡、非均质边坡算例,分别采用基于强度折减法的Plaxis软件及基于极限平衡法理论的Geo-Studio软件进行计算,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,分析各材料参数对安全系数及边坡滑裂面的影响。结果表明:(1)当λcr为定值时,改变黏聚力c及内摩擦角对滑裂面位置没有影响;当λcr由小变大时,滑裂面由浅变深,进出口逐渐远离边坡坡顶和坡底;当λcr由大变小时,滑裂面由深变浅,进出口逐渐靠近边坡坡顶和坡底;(2)安全系数与黏聚力c近似呈线性增大关系,与内摩擦角呈非线性增大关系;(3)安全系数随着坡角或坡高的增大不断减小,但其对滑裂面的影响同结论(1)。     

基于表面能理论的改性沥青与集料黏附性研究

沥青与集料的黏附性是沥青混合料水稳定性的关键影响因素,为定量分析沥青与集料之间的黏附性,采用表面自由能理论与改进水煮法分别进行评价。首先采用接触角测量试验测定了25 ℃条件下沥青、改性沥青、老化沥青与花岗岩、石灰岩、辉绿岩的表面能参数,并计算出不同沥青-集料系统的黏附功与剥落功,以黏附功与剥落功的绝对比值ER作为黏附性评价指标。同时以通过改进水煮法得出的沥青质量损失率F作为定量指标,对表面能理论试验结果加以验证。结果表明：掺入改性剂的90A沥青表面能减小了2.5%~6.2%,改性后的沥青-集料系统水稳定指标ER增加了1.9%~7.8%,黏附性增强,其中掺抗剥落剂的改善效果最好,沥青老化后ER值减小了4.3%~9.2%,黏附性减小。同类型沥青与不同种类集料的黏附性排序为沥青-石灰岩>沥青-辉绿岩>沥青-花岗岩,同种类集料与不同类型沥青的黏附性排序为90PA>90HC>90C≈90H>90A。通过延长水煮时间的改进水煮法得到的黏附性等级差异明显,其结果与表面能评价结果相同。评价指标ER与质量损失率F呈线性负相关,验证了表面能评价体系的可靠性。     

泄水建筑物过流壁面不平整体初生空化与空蚀研究述评

泄水建筑物过流壁面不平整体初生空化与空蚀的研究进展，本文作了扼要的综述与评论。内容包括不平整度的定义及其初生空化与空蚀的理论分析、试验研究、比尺效应和理论预测，以及尚存在的问题。文中也包括了作者在上述工作中所作的研究和相应的看法。     

水工高压隧洞结构设计中若干问题的讨论

目前国内水工高压隧洞结构设计尚无适用的规范可循，主要依据挪威准则和最小地应力准则，在高压隧洞应力分析时主要有面力理论和体力理论两种。面力理论无法反映水工高压隧洞的实际受力状态，尤其是当水头值较高时所得计算结果失真；现有的体力理论往往不考虑高压固结灌浆的影响。本文通过计算对比并结合工程实践经验，讨论了面力理论和体力理论的适用条件，并得出结论认为，对水头值大于150m的压力隧洞，面力理论不适合，应采用体力理论，同时应对渗流场和应力厨行耦合分析。并指出由于围岩是高压隧洞的主要承载结构，应强调高压固结灌浆的重要性，建议对完整的Ⅱ、Ⅲ类围岩合理的灌浆深度取为0.75倍开挖洞径。     

宜春市状元洲抬水工程设计浅析

以江西省宜春市状元洲抬水工程为实例,探讨了橡胶坝及升卧式闸门在抬水工程中的设计及应用.