溢流坝反弧水深计算的研究

在消力戽水力设计中,按弧形底板上的水跃计算法和按形成戽内表面旋滚的“临界”水深法都需计算溢流坝反弧段底部的收缩水深h_c(图1)。对于反弧收缩水深的计算,曾经有经验公式,渐变流收缩水深公式。文献[4]指出经验公式缺乏理论依据;渐变流公式不能反映反弧段急变流的流动情况,当水深较大时误差很大。文献[4]中导出了恒定急变流能量方程,并假设反弧段水流线为同心园,采用极坐标,应用恒定急变流能量方程推导出了急变流收缩水深公式。本文应用恒定急变流能量方程,对反弧段水流流线的曲率半径分别采用等半径假设、同心园假设、变半径假设,推导出不同的急变流收缩水深公式。把这些公式的计算值与实验资料比较后,本文认为:采用变半径假设推导的公式适用范围更大。     

选择溢流坝反弧尺寸的新方法

在总结现有选择反弧尺寸常用经验公式的基础上，提出了选择合理反弧尺寸的设计准则，并在应用溢流坝等效势流假设的基础上，对多组反弧尺寸进行了数值计算。根据计算结果，作出了在各组反弧尺寸时，挑流出射角θｓ与佛汝德数Ｆｒ的关系曲线，作出了满足设计准则的反弧尺寸与佛当德数的关系曲线，总结出“合理的反弧尺寸只与确定的反弧段弧长有关”的结论。     

自然座标紊流瞬时值边界层方程及溢流坝反弧负压探讨

本文推导了平面自然座标系中雷诺方程式,认为用自然座标系来描述水利工程中的溢流坝面流场较其它正交座标系更为恰当。文中将L. Prandtl的边界层简化基本原理引进自然座标系中的雷诺方程式,化简而得到了瞬时值边界层方程。论证表明:在溢流坝光滑反弧末端,若满足反弧半径R与水深h之比足够大则不会因反弧段形体不当而产生负压。     

明渠水流临界水深计算

在明渠水力计算中,常需要计算临界水深,以判别水流流态。工程上常用试算、图解等方法求解,极不方便,且精度不高。文章推导较简捷的公式,对梯形、矩形和圆形断面,采用通用的计算程序,以期达到准确的计算结果。     

明渠六圆弧蛋形断面临界水深和收缩断面水深的计算

根据明渠恒定非均匀流理论,按照分块计算面积的方法,详细推导了六圆弧蛋形断面临界水深和收缩断面水深的迭代计算公式,并根据优化拟合研究了临界水深的简化计算方法.提出了4种工况下临界水深和3种工况下收缩断面水深的迭代计算公式,给出了已知流量条件下相对临界水深与相对流量的关系和已知临界水深条件下相对临界水深与相对断面面积的关系,得出了两种简化计算公式.通过算例验证了临界水深两种简化公式的正确性,其最大误差分别为1.6%和0.8%,满足工程设计需求.     

梯形明渠临界水深的直接计算方法

通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度，对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形，得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式，再与合理的迭代初值配合使用，推导出梯形断面临界水深的直接计算公式，在梯形断面全部范围内最大相对误差小于0．082％．误差分析及实例计算表明，该直接计算式形式简单，适用范围广，计算精度高．     

用高次方程的迭代法计算水流收缩水深

提出一种求解水流收缩水深的高次方程迭代法，只需使用电子计算器即可计算出收缩水深，方法简捷方便；计算迅速、准确。     

梯形明渠临界水深的直接计算方法

通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形,得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用,推导出梯形断面临界水深的直接计算公式,在梯形断面全部范围内最大相对误差小于0.082%.误差分析及实例计算表明,该直接计算式形式简单,适用范围广,计算精度高.     

消力戽起戽水深计算

作者推得一种较为简便且精度足够的消力戽起戽水深计算方法,简述于后。基本假定及推证当流量一定时,过戽水流的流态随下游水深而变。当尾水较低时,出戽水流呈挑射状态。当下游水位逐渐增加时,出戽水舌底部因受尾水的顶托,所受到的法向压力逐渐加大,迫使水舌向上弯曲,弯曲的水舌对尾水界面产生动水压力。当尾水上升到某一定     

消力戽戽流界限水深计算

根据动量方程推导出界限水深计算式，与前人成果作了比较，吻合程度较好；并根据计算分析及试验资料研究，提出了实体消力戽戽斗设计参数与下游界限水深的相互关系．     

用加速遗传算法计算梯形明渠的临界水深

目前计算梯形断面明渠临界水深hk的常用方法有试算法、图解法、近似公式法和迭代法,它们存在计算精度不高、求解复杂等缺点。为此,把hk的计算问题等价于一非线性优化问题,指出了hk的变化范围,并且用加速遗传算法(AGA)来求解hk。实例的计算结果说明,与常用方法相比,AGA适用性强、计算精度高。     

消力戽戽流界限水深计算

根据动量方程推导出界限水深计算式，与前人成果作了比较，吻合程序较好，并根据计算分析及试验资料研究，提出了实体消力戽戽设计参数与下游界限水深的相互关系。     

反极性弱等离子弧阴极斑点行为

本文探讨了反极性弱等离子弧阴极斑点游动特性。对阴极斑点、电弧电流与电弧电压三者分布之间关系,阴极斑点能量对电弧能量分布的影响进行了研究。研究结果表明,反极性弱等离子弧一系列基本特性及其新型的堆焊机理,取决于阴极斑点行为。     

梯形明渠水跃共轭水深的直接计算方法

针对目前计算梯形明渠共轭水深的求解公式存在计算过程复杂、精度低、适用范围小三大弊端,提出一种新的直接计算公式.通过引入一个量纲一参数——单位水面宽度,对梯形明渠共轭水深的水跃方程进行恒等变形,得到了计算梯形明渠共轭水深的迭代公式,再与合理的迭代初值进行配合使用,推导出梯形明渠共轭水深的直接计算公式,误差分析及实例计算表明,在工程常用范围内最大相对误差仅为11％.与现有计算公式比较,该直接计算公式形式相对简捷,适用范围广,计算精度高.     

永磁直流电机计算极弧系数的确定

现有的确定计算极弧系数的方法是用解析法得到的,未考虑磁路饱和、磁极结构和充磁方式的影响.采用电磁场有限元法,考虑上述因素的影响,得到了各种情况下的计算极弧系数曲线.     

受限水域超大型船舶富裕水深定量计算研究

针对国内外港口UKC计算方法和经验取值的差异性问题,本文提出了一种基于数据驱动并采用高斯混合模型和期望最大算法的UKC计算方法和优化取值标准,并以2009—2016年曹妃甸港超大型船舶进出港数据为算例,提出了受限水域不同吨位、不同装载率下的超大型船舶UKC的取值标准,运用缩尺船模、实船试验的方法对取值结果进行了验证。结果表明:不同吨位、不同装载率下超大型船舶的UKC应采取不同的取值区间,计算提出的UKC计算和优化取值结果低于目前超大型船舶进出港要求,对实现船型大型化和航运效益与安全的最优化具有重要的实际意义。     

直流电机气隙磁场的计算极弧系数

长期以来,在计算直流电机的电磁性能时,假定气隙磁场的计算极弧系数是不变量,并且所给出的近似公式与实际有较大出入。本文系统地提出三种基本板靴形状的直流电机计算极弧系数的工程计算方法。在六台大中型和微型直流电机上进行的空载特性试验结果表明,本方法足够精确,并且可适用于手算或上计算机运算。     

弧齿锥齿轮的印痕计算及控制

弧齿锥齿轮三维公差建模法以及误差传递方法使形成有效印痕计算的重要前提。本文当中首先对安装误差过程中的齿面接触情况进行了数据分析,并在此基础上对印痕数字化进行了界定。在充分满足传动性需要的基础上,通过遗传计算方法对零部件进行精度上的系统优化。