不同糙面类型管道沿程阻力系数计算方法研究

在紊流过渡区,自然工业糙面与人工均匀糙面沿程阻力系数的变化规律差异明显,目前尚无适用于计算各类糙面沿程阻力系数的统一公式。在既有研究基础上,通过对人工均匀糙面沿程阻力系数变化曲线数字化,并引入壁面粗糙均匀度的概念,最终建立了适用于各类糙面及紊流各分区计算沿程阻力系数的统一公式。     

优化二分法计算天然河道水面曲线

天然河道水面曲线的求解计算量大,计算过程冗长。为减小计算量,缩短计算时间,将割线法和线性插值法与二分法相结合,推导出能使计算快速收敛的优化二分法。通过工程实例计算将该方法与传统二分法、改进二分法进行了对比。结果表明,优化二分法在计算次数和计算时间上均有明显优势,大大减少了程序的计算次数,缩短了计算时间。     

明渠流水击现象基本理论探讨

从一维明渠非恒定流基本方程组出发,采用特征线法进行数值离散,探讨了明渠流水击现象的基本理论。以南水北调中线工程总干渠某段明渠为例,计算分析了设计流量和加大流量下进、出口节制闸同时关闭时的水位最大壅高值。指出:明渠流中亦存在水击现象,这种水击可划分为直接水击和间接水击,水击的出现类型与断面水力要素及渠长有关。     

基于水力学计算中迭代法的哲学探究

水力学计算中常遇到非线性代数方程式,如明渠正常水深的计算等。数学中近似计算的迭代法是解这类非线性代数方程简单常用的方法,也经常用迭代法解线性代数方程组。迭代法有这些特性:迭代方程必须满足收敛条件;迭代结果与初值无关;迭代是一个逐步逼近的过程;要避免迭代的无穷循环必须设定一定精度的判别条件;迭代过程也可以进行超松弛和欠松弛修正。预示着做一件事:首先要选择一条正确的路线;无论现在的状态如何,只要沿着正确的路线走下去,都会达到预期的结果;不要寄希望于一蹴而就;调整好心态适可而止;善于总结经验教训可提高效率。     

非对称入口条件下突扩流动的数值模拟

为了研究非线性所引起的流动多解性现象,采用流甬数方程,对平面二维突扩流动进行数值模拟.控制方程离散时对流项取迎风格式.求解离散方程采用松弛因子为0.4的显式迭代,取得满意的效果.经检验,与Durst F等人的实验结果吻合良好.通过对突扩前断面非对称突扩流动情况进行数值计算,结果表明突扩后流动是否产生偏转主要取决于雷诺数的大小.如Re=10时,流动对称;Re=56时流动基本对称;Re=114时流动明显偏转.如若发生偏转,其方向是随机的,取决于迭代顺序及初值的给定情况.由此证实了非对称突扩流动情况下多解的存在,同时也进一步检验了所提出的数值模拟方法的有效性.     

平原区水闸闸下消能防冲与闸门控制运行

针对平原区水闸闸下消能防冲与闸门控制运行的特点,基于水力学理论分析,导出了消力池最大深度的计算公式。以沙颍河郑埠口水利枢纽工程为例,确定消力池的设计方案。根据消能防冲应满足的水流条件,由系列模型试验资料绘制了闸门控制运行曲线图,继而依据该图制定了满足消能防冲要求的闸门控制运行方式。应用结果表明,采用该消力池方案设计并按此闸门控制方式运行,能很好地满足消能防冲要求。     

管渠结合一维非恒定流数值模拟研究

从一维明渠及有压管非恒定流连续性方程和运动方程出发,详细论述了管渠结合中各类边界条件的处理方法,并给出了采用特征线法数值模拟过程中具体的计算公式。结合南水北调中线工程某渠段实例,对运行过程中上下游闸门同时关闭工况下下游闸前水深的变化情况进行了模拟。     

调水工程中明渠非恒定流数值计算

1前言天然河道、人工渠道中过水断面上的压强P、平均流速u、以及流量Q、水位z等水力要素随时间不断变化的流动,称为明渠非恒定流。非恒定流产生主要是因为流场边界条件随时间变化和水体自身的不稳定引起。对明渠非恒定流的计算是为了正确估计这些水力现象发生时水位、流量、流速等水力要素的大小及变化情况。出于受地形、经济和技术等因素的制约,调水工程往往需要采用明渠和有压管道相结合的形式;明渠中的非恒定流往往是由闸门或泵站的开启和关闭等人为因素导致:与天     

空间水跃共轭水深公式综合分析

本文首先导出了空间水跃一般共轭水深公式,并由此导出了几个特例;通过实验研究,给出了收缩空间水跃共轭水深公式的具体形式:最后,讨论了空间水跃型态变化问题。