液滴冲击液面的格子Boltzmann仿真研究

应用格子Boltzmann两相流方程，结合水平集界面重构技术，提出两相流的数值模型。采用五阶WENO格式和三阶TVD Runge-Kutta格式来求解Level Set 函数的输运方程。在不计重力的条件下，对液滴平动进行了数值模拟，在计算了800个时间步后，平动的液滴仍然保持原来的形状。在考虑重力的条件下，对液滴在空气中自由下落、液滴冲击液面的全过程进行了数值模拟，计算结果精细地刻画了液滴和液面界面的变化过程。数值模拟结果与物理规律一致。     

溃坝洪水对构筑物冲击荷载的数值模拟

洪水巨大的冲击力对坝区及堤岸构筑物造成很大的破坏,准确计算溃坝洪水对构筑物的冲击荷载对于建筑物的安全设计是十分必要的。采用有限体积法和中心迎风格式建立了二维数值模型,用于计算溃坝洪水对构筑物的作用力,并将该模型应用于全局溃坝和局部溃坝的物理模型试验。计算结果表明:该模型能够准确地模拟全局溃坝工况下洪水对构筑物冲击荷载的变化情况,而对于局部溃坝工况,本模型的计算结果较为平滑,无法模拟实际水流紊动的过程,但其最大冲击荷载的计算值与试验测量值相接近。相比于三维数值模型,本文所建立的二维数值模型程序简单、计算效率高、计算结果与实测结果总体吻合较好,能够有效地用于预测溃坝洪水对构筑物的冲击荷载。     

格子Boltzmann方法在模拟液滴冲击液面中的应用

应用格子Boltzmann两相流方程,结合水平集界面重构技术,提出两相流的数值模型。采用五阶WENO格式和三阶TVD Runge-Kutta格式来求解水平集函数的输运方程。在不计重力的条件下,对液滴平动进行了数值模拟,在计算了800个时间步后,平动的液滴仍然保持原来的形状。在考虑重力的条件下,对液滴在空气中自由下落、液滴冲击液面的全过程进行了数值模拟,精细地刻画了液滴和液面界面的变化过程。数值模拟结果与物理现象一致。     

杆塔垂直接地装置冲击特性的频域分析方法

杆塔接地装置对输电线路的的安全稳定运行起着至关重要的作用,其冲击特性是考量杆塔防雷效果的重要参数。笔者基于矩量法和电路理论,以接地体的漏电流为未知量,建立接地网数值计算模型对杆塔接地装置的冲击特性进行频域分析。通过CDEGS软件计算结果进行对比,验证算法的有效性;着重计算杆塔垂直接地装置的冲击阻抗,分析垂直接地极长度对接地装置冲击特性的影响。     

二维楔形体冲击入水时的流固耦合响应的实验研究

本实验使用V形剖面板模拟二维楔形体。通过动态测量结构在冲击入水过程中的加速度和应变，研究流固耦合作用下结构动态响应的特点。通过对不同的底面倾斜角和不同板厚的V形板加上不同的配重从不同的高度下落进行冲击入水的测量。研究各个参数对结构响应的影响规律。     

绕物体水流中固体颗粒运动轨迹和冲击作用计算

含沙水流通过水力机械将造成对叶轮和流道的冲蚀。本文中计算了球形颗粒在绕圆柱和叶栅流场中的运动轨迹和冲击作用,综合前人的分析和实验结果给出了颗粒运动方程,因考虑的因素较全面,方程适用的雷诺数范围较大,计算结果表明,在上游来流一定范围内的颗粒将冲击物体其余颗粒则不和物体接触。这一范围被称为冲击颗粒分布宽度,它随粒径、来流流速和攻角的增加而增大,结果是合理的。根据计算估计的破坏部位与原型观测一致。颗粒冲击物体的总能量可用来估计冲蚀程度。文中用不同计算方法作了颗粒运动计算,结果间的偏差很小。     

V形河谷滑坡最大冲击波面高度估计

提出一种计算V形河谷滑坡冲击波浪最大波面高度的经验公式。运用Flow-3D软件建立V形河谷滑坡冲击波浪传播的数值模型,开展96种工况的数值模拟试验,分析滑坡体的入水速度、入水体积、水下滑行时长以及滑坡角度和对岸爬坡角度对最大波浪高度的影响,并回归分析获得最大波面高度的拟合公式。新公式用于估计龚家坊滑坡产生的最大冲击波面高度,计算结果与物理模型试验值吻合。     

铝合金车轮冲击试验有限元分析

车轮的冲击试验在车轮性能试验中失效率较高，为了在设计初期预测冲击试验结果，建立合理的车轮冲击试验有限元分析力学模型，就一款汽车铝舍金车轮采用I—DEAS有限元软件，分别采用有限元分析方法和试验方法对该车轮进行了冲击试验研究，通过对有限元分析结果与试验结果的比较，有限元分析出的车轮破坏趋势与实际试验中车轮的破坏情形完全一致。因此，确定了车轮冲击试验有限元分析的合理约束条件和加载方式，实现了车轮；中击试验有限元分析力学模型的合理建立，为后续进行冲击试验的动态数值模拟奠定了基础。     

冲击基础的隔振设计

应用两自由度振动理论，根据冲击具有瞬态运动的特点，以冲床为例，研究冲击基础的隔振设计，首先建立系统的动力模型，然后提出了冲击基础隔振设计的指标和设计方法，最后进行了实例计算。     

射流冲刷平衡深度研究

本文通过水槽实验和理论分析,研究了在水流速度低、泥沙易淤积的区域引入平面冲击射流对消除泥沙淤积的影响。实验观测了射流局部达到冲刷平衡时,最大冲刷深度随射流喷口高度、喷口宽度、喷口流速、横流流速及泥沙特性变化的规律。由泥沙起动理论和平面射流运动规律,建立了射流冲刷平衡深度计算式。用不同性质的泥沙和采用不同射流喷口宽度、不同喷口高度的射流冲刷实验资料对建立的计算公式进行了验证,计算结果与实验资料吻合良好。     

泥沙筛析与沉降粒径关系及其应用的研究

为准确测定泥沙的沉降粒径并确定筛析粒径与Ｄ沉的关系，试验中采用天然沙的筛析分组沙作为试样，逐颗测定沉积，得出Ｄ沉以及Ｄ筛与Ｄ沉的关系。经分析论证并与国际上的试验塑料比较后认为，试验所得Ｄ筛与Ｄ沉关系合理可靠。     

跌坎型底流消能工的跌坎最小深度研究

跌坎型底流消能工消力池内的水力特性受到跌坎深度的影响。应用平面紊动射流理论,以消力池内允许的最大时均动水压强为控制目标,对于跌坎最小深度的确定方法进行了初步分析,建立了计算跌坎最小深度值的理论公式。通过水力学试验方法,得到消力池底板时均动水压强与跌坎最小深度之间的关系,同时与跌坎最小深度试验值进行了比对,对本文建立的理论公式进行了验证。     

某水电站左岸B20崩塌堆积体稳定性研究

对金沙江某水电站左岸B20崩塌堆积体处的工程地质条件进行分析,并对下部凝灰岩夹层的分布形式及特点进行重点研究,提出B20崩塌堆积体可能的滑移方式,运用有限元方法和极限平衡理论方法对其在不同可能工况下的稳定性进行分析。有限元计算结果表明,B20崩塌堆积体沿基岩和崩塌堆积体接触面上的滑动面组合形式的安全系数能够满足工程要求;地震作用对崩塌堆积体的影响较大,但引起边坡失稳的可能性小。采用极限平衡方法计算了不同工况下B20崩塌堆积体沿崩塌体内部产生局部圆弧滑动的可能性,计算结果表明各工况的安全系数均能满足工程安全的需要。根据综合分析结果,提出B20崩塌堆积体处理建议。     

模袋混凝土在嫩江白沙滩险工中的应用

文章介绍嫩江右岸白沙滩险工中机织土工模袋混凝土的配合比设计及施工工艺。     

水文测验吊箱防落水红外保护器的研制

为防止水文测验中吊箱落水,设计了一款水文测验吊箱防落水红外保护器.此防落水保护器利用红外线反射原理实现非接触式探测,红外线射向水面,水面反射回红外线,通过一系列处理,确定吊箱至水面的距离,当距离和预设的距离相同时,发出控制指令,控制吊箱停止下降,防止吊箱入水事故的发生,确保吊箱安全.目前防落水红外保护器已在黄河水利委员会山东水文水资源局艾山水文站吊箱缆道上投入使用,使用效果很好,建议在还没有防落水保护装置的吊箱缆道上设置吊箱防落水保护器.     

冷却塔的一个新的热力计算方法－用一维方法作二维计算

本文在对冷却塔雨区热力特性研究的基础上, 进行了逆流式自然通风冷却塔的轴对称二维热力计算, 计算了进风口高度、淋水分布等几个参数变化对冷却水温的影响, 并给出了在均匀布水的条件下, 用简单的一维计算替代复杂的轴对称二维计算的方法, 为设计提供了一个既简单又精确的计算方法. 计算水温和工业塔实测结果非常一致.     

基于对应分析模型的建筑施工高处坠落主因挖掘

为确定建筑施工高处坠落事故发生的主因,基于人因失误理论框架（HFACS）,提出了高处坠落致因集体系,揭示事故样本因子与事故致因因子之间的对应关系。首先分析高处坠落事故发生条件,建立事故致因框架;根据事故与致因因素之间的因果关系,确定事故样本与致因因素列联表。应用对应分析原理,对样本因子与致因因子进行多元统计分析,在二维平面描述样本点与致因点之间的关联关系。依据样本点集聚趋势,利用圆覆盖法建立典型样本点识别函数,确定典型样本点,进而基于致因点与典型样本点对应关系,提出高处坠落事故主因判断准则,确定高处坠落事故的主要成因。最后,收集建筑工程施工高处坠落事故报告20例,应用上述方法进行实证研究。结果表明,教育培训不充分、班组管理差等7类致因因素为高处坠落主成因。该方法可为制定精细化高处坠落事故预防措施提供指导。     

高含沙浑水在絮凝剂作用下的絮凝沉降试验研究

电厂净化站排出的泥水加入高分子聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂后,改变了泥沙颗粒的自然沉速。通过试验找到净化站排向沉淀浓缩池的浑水含沙量、加药量、加药泥沙沉淀的时间及絮凝沉速之间的关系,从而为净化站的泥沙沉淀浓缩池运行提供最优的排泥方案。泥沙混凝静沉试验研究结果表明:不同含沙量的泥沙沉速并不是与加药量成正比,而是存在一个使泥沙沉降最快的最佳加药量;这一最佳加药量随着泥水含沙量的增加而增加;并且每增加单位含沙量所对应的加药量相对有所减少。模型中的高含沙浑水动沉絮凝沉降试验结果表明,其最佳加药量与室内絮凝静沉试验的加药量相一致。     

不同风向对珠江东四口门盐水入侵的影响

采用MIKE3构建珠江东四口门三维水动力数值模型,对枯水期各风向下珠江口的水动力进行模拟,分析北风、东北风和东风对河口涨落潮流速、盐度分布、潮通量的影响。结果表明:表层和底层水体的涨落潮流速变化在风的作用下是相反的。北风促进虎门垂向环流的发展,使小潮期垂向净环流出现频次增加且环流强度增大,导致口门内盐水入侵距离增大,垂向平均盐度增大,东北风的影响与北风相似但幅度较小,东风则相反。北风、东北风使东四口门涨潮量减少,东风使涨潮量增加,落潮量的变化则不仅与风向相关,还与河道走向、垂向环流有关,因此4个口门的落潮量对风的响应有所不同。风的持续作用对虎门盐水入侵影响较大,对其他三口门影响相对较小。     

淤滩与刷槽之间没有必然的联系

实测资料与动床摸型试验均表明,在洪水过程中淤滩与刷槽虽然同时发生,但它们之间并没有必然的联系。在多沙河流上洪水漫滩必然会造成滩地淤积,并在滩唇形成自然堤,阻断滩槽水流交换;主槽的冲刷发生在涨水期,在落水期不管含沙量大小,河床均处于淤积状态。漫滩后的清水在滩地上流动缓慢,远远小于主槽水流的运动速度,因此漫滩水往往在落水期才能汇入主槽,且只能起到减少主槽淤积的作用,无法改变由于洪水的非恒定性形成的落水期河床必然淤积的状态。实测资料表明,含沙量100~200 kg/m3的不漫滩洪水在涨水期仍可造成主槽的强烈冲刷。