对《水力学》教材部分内容的看法和建议

指出现行《水力学》教材内容中个别概念的认识、分析及某些水力计算方法中的问题,提出了改进意见。     

不同类型过鱼设施特点及适应性研究

水头、水位变幅、坝高、地形地质条件选择一直是国内外过鱼设施选择面临的技术难题。根据不同类型水电站过鱼形式,现阶段上下游水位差30 m以内并有可依托支流的水电水利建设项目,可采取仿自然通道过鱼设施;上下游水位差60 m以内、坝体两岸地形地质条件开阔的水电水利建设项目,在不具备采取仿自然通道的前提下,可采取鱼道过鱼;上下游水位差超过60 m的水电水利建设项目,应结合场地条件和枢纽布置特性,采取鱼道、升鱼机、集运鱼系统或不同组合方式的过鱼设施。针对过鱼效果,提出了开展鱼类行为特征研究、进行物模试验、选择合适的诱鱼水域、加强运行期观测与研究工作等建议。     

混合热工和水力特性的风机盘管系统建模

针对风机盘管系统建模研究中大多数未考虑水力学特性对其的影响, 本文提出混合热工和水力特性的风 机盘管系统建模方法, 以满足实际工程中对于风机盘管系统控制的数学模型需要. 在水力学模型中考虑风机盘管电 动水阀, 基于基尔霍夫定律建立水力平衡方程, 通过遗传–粒子群相结合的优化算法(GA-PSO)求解各个盘管的水流 量及对应的阀门开度; 以水流量为输入, 考虑风机盘管风量, 采用非线性最小二乘法辨识求解其总传热系数, 建立基 于牛顿冷却定律的风机盘管热力学模型. 实验结果表明: 混合热工和水力特性的建模方法能够更好的反应风机盘 管的物理过程; GA-PSO算法具有很好的稳定性和收敛性, 能够更准确的求解水流量及对应的阀门开度, 与实际运 行数据的相对误差不超过1%; 热力学模型在各种实际工况下的模型误差都低于4%, 能够精确反映风机盘管的传热 过程.     

基于岩体极限平衡理论的煤层底板突水危险性预测

基于岩体极限平衡理论,研究了完整近水平煤层底板突水力学机制。综合考虑底板隔水层厚度、工作面斜长及隔水层岩性组合特征,推导出了底板突水极限水压值计算公式。以保德煤矿为例,将突水极限水压值法运用到保德煤矿13＃煤底板突水危险性预测中。通过与传统突水系数法对比分析,阐明了突水极限水压值法的优越性:突水极限水压值法改进了传统突水系数法,可更有效地进行工作面斜长较大时的底板突水危险性预测。     

设置阻塞后旋流洞内的增压特性分析

为解决高水头泄洪时旋流洞内出现较小压强和空化风险等问题,提出了新型的阻塞旋流泄洪洞,该文对设置不同阻塞时的洞内压强特性、增压特性和空化特性进行了模型试验和理论分析。结果表明:设置阻塞后洞内压强增大明显,一定阻塞时起旋器出口附近负压消失;竖井段壁面压强增大主要受起旋器喉口压强影响,旋流洞段主要受切向流速沿径向分布和水流流层厚度影响;随阻塞增大的压强-顶托压强沿程呈分段变化特征,但在竖井洞段和旋流洞段具有较好的保持性;推导了顶托压强的计算表达式并予以试验验证;阻塞大大降低了空化空蚀风险。旋流洞内设置阻塞可以较好地解决高流速时泄洪洞内的负压和空化风险问题。     

梯形断面渠道水力最佳断面函数研究

文中指出两本教材中梯形断面渠道水力最佳断面的宽深比函数关于边坡系数m的取值范围及其与梯形渠道宽深比关系没有详细深入的描述;同时,指出在边坡系数m的取值范围内,即m>0时,根据该函数求得渠道宽深比系数β<1的结论是不合适的。针对上述问题,应用高等数学导数原理,通过对梯形断面渠道水力最佳断面函数求导,证明了该函数为单调递减函数;进而,利用函数的单调性原理,用试算的方法,准确划分了边坡系数m的取值范围及其分别与渠道宽深比系数β的对应关系;结合不同地基土壤种类,进一步确切描述了梯形断面渠道水力最佳断面的适用的地质条件。最后,总结了在渠道工程实践中,当地基土质边坡系数m>0.75时,渠道断面宜采用混凝土或钢筋混凝土等结构型式的矩形或半圆形水力最佳断面;当地基土质边坡系数0相似文献   

斜槛在急流弯道控制超高的设计研究

本文对急流弯道上的斜槛设计进行了研究。首先阐述了弯道上斜槛控制超高的原理,并根据此原理给出了斜槛的设计公式,提出斜槛的的设计方法。工程实例表明,本文给出的方法是合理的。同时对斜槛的高度、长度、形状、斜槛的间距、斜槛与水流方向的夹角等影响设计因素进行了探讨,这有利于斜槛在实际工程中的运用。     

南水北调典型宽浅渠道糙率系数研究

南水北调中线工程的平均水力坡降只有0.078‰,所以正确估算输水渠道的水力损失非常重要。中线输水渠道的流态主要位于紊流过渡区,且接近粗糙区,其水力半径R=4~5m。国内缺乏如此大水力半径的渠道糙率n值的观测资料,模型试验又将面临水流非粗糙区的相似率问题。本文按粗糙区设计模型,近似推求中线干渠的n值及其变化规律,近似构造出过渡区的n值计算关系,并与已有公式比较,说明其合理性。