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曲率缓变型反弧段水流的时均特性 总被引:1,自引:0,他引:1
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 相似文献
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溢流反弧段的紊流边界层及摩阻特性 总被引:1,自引:0,他引:1
本文介绍不同曲率半径和不同粗糙度时反弧段紊流边界层的研究成果,导出反弧段的摩阻计算公式,并计算了反弧段摩阻流速及壁面切应力等,发现在反弧末端,壁面切应力明显增大,对粗糙度变化反应敏感。 相似文献
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曲率缓变型反弧段水流的紊动特性 总被引:1,自引:0,他引:1
本文在曲率缓变型反弧段水流时均特性研究的基础上,进一步使用二维激光测速系统对其紊动特性进行探讨,通过试验测得反弧段时均流速分布,流向和法向脉动流速的各种特征值;应用离心不稳定性理论分析了反弧水流特性,阐明沿程断面流速分布在反弧前半部趋于瘦弱,后半部趋于丰满的原因,并说明离心不稳定性作用导致反弧水流的混掺加剧;论证了壁面切应力和紊流强度在反弧后半段逐渐增加的原因;通过试验发现离心不稳定性效应的滞后现 相似文献
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胡明龙 《水利水电科技进展》1996,16(4):36-40
选择二元反弧明流,对压力梯度变幅大、水流结构复杂的反弧段及其下游的水流进行了空化研究。结果表明,随紊流边界层的发展,下切点和水平段连结处,局部绕流速度增大,压力大幅降落,水流紊动加剧,边界层中心附近紊流强度和切应力均达最大,空化数最小,因而,是空化易发部位 相似文献
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本文采用二维激光流速仪对光滑及均匀加糙下的明渠紊流进行了系统的试验研究,测得了较为全面的紊动结构资料:时均流速,纵、垂向脉动强度,紊动切应力及相关系数。根据试验结果,分析了明渠紊流结构特性,并对紊流随机理论关于明渠紊流的紊动结构的(4)~(8)式进行了全面的验证,其结果吻合较好。 相似文献
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本文利用一维和二维激光测速系统,对光滑溢流坝面反弧段水流进行了精细的量测.对反弧段边界层的各种紊动特性进行了分析研究.给出了沿反弧段坝面x方向(流向)和y方向(法向)紊流强度和的分布,以及反弧水流边界层紊动切应力的分布规律.可以看出,反弧段水流紊动特性具有明显的特点,与陡坡上的水流不同,边界层内紊动及掺混明显加剧,尤以边界层中部增加最为突出.边界层以外的外流区仍存在着一定的紊动及掺混,且沿程在不断地发展.本文通过对紊动比尺及功率谱的研究发现,反弧段涡旋比尺大大增加,大尺度涡旋的形成对反弧段水流的紊动结构有较大的影响. 相似文献
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溢流坝反弧段紊流边界层空间特性的试验研究 总被引:1,自引:1,他引:0
本文利用一维激光测速系统,在实验室模型上,对光滑溢坝反弧段边界层水流特性进行了试验研究,研究表明,溢流坝反弧段内流动存在着微弱的三维结构,流的三维性主要由侧壁边界层及表面棱形波造成。反弧段凹曲壁面上近壁区流速分布仍满足对数律。本文还给出了壁面的切应力,边界层紊动特性及坝面压强等沿程变化的试验结果。 相似文献
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本文从三维恒定雷诺方程式出发导出了计算二维均匀明渠高含沙水流紊流极限切应力τBT的公式.公式中包含了紊动扩散系数εm,并通过分析天然河道实测资料和室内水槽试验资料研究了εm沿垂线分布的规律,结论是明渠高含沙水流的紊动扩散系数εm沿垂线分布规律和低含沙水流的类似,在河底处εm为0;在河底至相对水深0.2范围内εm随水深增加而变大,在相对水深0.2至水面范围内εm为常数.用所得τBT计算公式对部分天然河道实测资料进行验算,大多数明渠高含沙水流属紊流流态,不存在紊流极限切应力τBT 相似文献
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泄水建筑物紊流边界层探讨 总被引:5,自引:0,他引:5
本文总结了过去对溢流坝面紊流边界层及泄水建筑物反弧段紊流边界层的试验研究,通过理论分析导出了光滑溢流面及粗糙溢流面边界层厚度的计算关系式,还提出了相应的实用经验式。在对泄水建筑物反弧段边界层厚度变化的分析中,采用了相对边界层厚度δ/δ_0及相对反弧长度s/Rθ,提出反弧中点似为边界层厚度从增厚到减薄的转换点,并根据试验资料提出了点前、后边界层厚度沿程变化的关系式。 相似文献
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溢流反弧段紊流过渡区紊动特性的试验研究 总被引:1,自引:1,他引:0
本文利用高速水力学国家重点实验室的激光测速系统,对两种的弧半径,三种不同粗糙度的溢流反弧段的水流流速进行了量测。对反弧段边界层的紊动特性进行了分析。给出了反弧段沿水流方向的脉动流速均方值和紊动强度√u^-’2x/Ue、可以看出,不仅反弧曲率对紊动强度有明显的影响,而且粗糙度使得紊动强度加剧。 相似文献
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同时存在温度和盐度梯度的分层流的数值模拟 总被引:5,自引:0,他引:5
本文对同时存在温度和盐度梯度的一类密度分层流进行了数值模拟,其中紊流平均量控制方程中的紊动项由一个简化的紊流应力/通量代数模型计算。计算结果正确地反映了分层及紊动特征,与实测结果吻合较好,而用k-ε紊流模型计算的结果与实测结果不符。 相似文献
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粗糙壁面溢流反弧水力特性及紊流边界层的研究 总被引:5,自引:0,他引:5
本文对溢流反弧(R=100cm)不同粗糙度模型水力特性进行了系统试验,探讨了壁面粗糙度对反弧水流流速、压强分布及边界层发展的影响。综分析了流速分布的影响因素,得出反弧水流边界层外部势流流速不受粗糙度影响的结论,给出了边界层内流速指数随粗糙度变化的关系式。试验表明粗糙度对离心力压强影响甚微。给出了反映壁面粗糙度影响的边界层厚度计算式。 相似文献
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水沙两相浑水模型的紊流封闭及初步验证 总被引:1,自引:0,他引:1
一些学者采用两相浑水模型模拟挟沙水流运动,但其紊流封闭仍借用经验公式、单相紊流模型或双流体紊流模型,未形成两相浑水理论框架下的紊流模式。本文基于双流体紊流模型推导出固液两相浑水紊动能和紊动耗散的偏微分方程,给出固相偏移紊动能的渐近解,以表示固相紊动能与固液两相浑水紊动能的相对差,继而推导出固相紊动耗散的代数表达式,完成对固液两相浑水模型的紊流封闭。固液两相浑水紊流模型能够考虑相间作用和颗粒碰撞等物理机制,保留了双流体紊流模型能够分别计算固、液相各自紊动信息的特点,又将偏微分方程数量减少一半。采用河流动力学绝对含沙量分布的计算方法,并引入各向紊动强度分配系数进行修正后,利用实验资料对两相浑水紊流模型进行验证,计算结果同实测值符合较好,结果表明本文模型能反映出随着泥沙浓度增加,挟沙水流紊动抑制加剧的现象。 相似文献
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通过求解切应力方程,导出了高含沙水流紊流区流变参数的求解公式;根据浑水管道的试验资料,分析了紊流区流变参数随水流强度变化的规律,并在一定范围试验资料基础上,建立了流变参数与有效雷诺数间的经验关系式, 相似文献
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矩形明渠三维紊流的数值模拟 总被引:3,自引:0,他引:3
在明渠三维流动中,紊流产生的二次流起关键作用,它对主流流场分布,壁面应力及污染物的扩散有很大影响,有时还影响床面的稳定,K-ε紊流模型及类似的双方程模型不能计算这种二次流动。本文将非线性K-ε紊流模型用于明渠三维紊流的计算,模型用张量形式推出,比代数应力模型更易推广到复杂边界流动,应用这一模型及另两种代数应力模型对矩形明渠流动进行计算,所得结果,尤其是表述紊流特征的量,与实测资料进行了详细比较,并 相似文献
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窦国仁 《水利水运工程学报》1979,(1)
在明渠和管道中运动的紊流,或简称河床紊流,与许多科学技术领域都有直接或间接的关系。本文试图通过对紊动机理的分析,建立一个随机模型以封闭紊流运动方程组,为研究这个复杂问题提供新的途径。文中应用这一随机理论求解了二元光滑河床中的紊流规律。由于获得的运动方程式使得有可能同时考虑雷诺应力和粘滞应力,因而导出了适用于附面层在内的时均流速和脉动强度分布公式,得到了与实测资料一致的结果。 相似文献