迭代法在水力计算中的应用

水利工程设计中常用图解或试算来推求水力要素.这些方法既繁杂又不方便,且精度较差.随着计算机应用的普及,迭代计算越来越受到人们的重视.文章探讨了迭代法在水力计算中的应用,给出了渠道底宽、正常水深、临界水深的迭代公式和计算方法,以及水工建筑物消能防冲计算中收缩水深的迭代公式和计算方法.这些迭代公式和计算方法在工程设计中具有一定的实用价值,并可应用程序进行计算.     

基于MATLAB的梯形渠道横断面优化设计

渠道是农田水利工程的主要基础设施,是灌区输配水的主要形式。渠道设计中,渠道横断面是其重要内容之一,横断面参数的选取直接关系到工程的投资、运行及效益。重点分析了影响梯形断面的主要参数,考查了设计水深、渠道底宽、边坡系数等与渠道通过流量之间的关系。以MATLAB R2016b为工具,对横断面参数进行了优化计算,在已知渠道边坡系数、设计水深、通过流量、渠道糙率、渠道纵坡时,即可求得渠道底宽。与试验法和迭代法相比,该方法计算稳定,简便易行。计算结果表明,渠道流量一定时,边坡系数与渠道底宽呈二次函数关系;边坡系数一定时,底宽与流量呈近似一次正相关关系。     

渠道均匀流水力计算优选法图解

本文提出一种用于渠道均匀流水力计算的新图解方法。新图解不仅较之现有的传统计算方法简化了计算,提高了计算精度,而且对渠道断面尺寸可择优采用。同时避免了现有计算方法中由于事先拟定渠底宽或渠水深使渠道断面有可能出现的过于宽浅或过于窄深的现象。     

Microsoft Excel在水力计算中的应用

在水利工程渠系设计中的水力计算、挡水建筑物前的水面线计算都需要试算。运用Microsoft Excel软件可以提高设计人员的工作效率。分析了Microsoft Excel在水力学计算中的常用功能,并以渠道水力计算为例,探讨了运用Microsoft Excel进行水力计算的步骤和方法。     

雪卡水电站长引水渠道的水力瞬变计算

在雪卡水电站长引水渠道的水力瞬变计算中,应用一维明渠非恒定流方程及其相应的初边界条件,通过数值求解进行电站长引水渠道各种工况运行下的水力设计,并进行了复核计算.重点研究了在机组增、甩负荷时,瞬变运行状况下的非恒定流运动,对工程是否采用溢流侧堰进行了对比计算,得到了电站各种运行工况下渠道瞬态水面线、流速、前池侧堰的溢流过程线等,为合理确定渠道断面尺寸、比降、前池大小、侧堰宽度、堰顶高程及压力钢管进口高程等提供了依据.比设计《规范》提供了更全面、更合理的水力信息,又弥补了水工模型试验模拟长距离输水的缺陷,建议在同类工程中推广使用.     

半椭圆薄壳渡槽过水断面简捷设计方法

针对超大型渡槽设计中的特殊问题,提出半椭圆型薄壳渡槽并分析其过水断面计算方法,使用ＭＺＡＴＬＡＢ语言开发出半椭圆型渡槽水力计算图算法关系曲线与Ｕ型渡槽水力计算软件ＡＷＣ,验算渡槽的输水能力或决定渡槽的底坡,确定渡槽的截面尺寸。可供类似渡槽、明渠设计参考。     

渠道水力自动控制系统稳定性的分析

为解决水力自动控制渠道稳定性的问题,通过对在水力自动控制渠道系统进行仿真的基础上寻求其稳定的基本条件以及稳定条件的本质机理,进而分析,得出渠道调节蓄水量为控制该系统稳定的关键因素.     

泥石流斜墙式V型排导槽的设计分析

针对泥石流斜墙式V型排导槽的水力最佳断面和槽底的内力计算问题,基于水力学理论和链杆法,分别推导其计算公式。结果表明:该类槽型的水力最佳断面与深度无关,用链杆法计算槽底内力更为简便。最后,以平川泥石流为例,进行了排导槽槽底的内力计算。     

成品油分输支状管网的水力计算

基于能量平衡理论，把支状管网的水力计算问题进行简化，建立了计算模型，并运用数值分析的方法在计算机上求解，为解决成品油分输支状管网的工艺计算问题提供了一种有效的方法．     

压缩机供气的燃气管网水力计算

本文分析了目前国内在压缩机供气管网水力计算中未考虑压缩机工作状态的问题,提出将压缩机工作特性曲线引入燃气管网水力计算中,使水力计算结果与管网实际运行工况保持一致,为供气调度和管网设计提供可靠的理论依据。     

U形渠道直壁式量水槽水力特性数值模拟

为了优化U形渠道直型式量水槽水力计算,由U形渠道直壁式量水槽模型试验得出的水力特性基础上,对量水槽的部分工况进行数值模拟,得出了水位与流量的关线曲线.试验结果表明,自由水面线的计算与实测值符合较好,流速分布规律揭示的水流特性与实际状况相符,所选模型能够准确模拟量水槽的三维水流特性,该数值模拟方法可靠,为量水槽的优化设计提供了思路.     

供水水量不足情况下给水管网的水力计算方法

目的 为了解决供水水量不足时管网的水力计算问题．方法考虑节点流量随节点水压的动态变化，提出一种新的管网水力计算方法．结果 用管网算例验证了方法的正确性和使用性．结论 新方法有效地解决了供水水量不足时，管网节点配水量未知情况下的水力计算问题，在计算得到节点水压和管段流量的同时，确定了节点实际配水量．     

集中供热换热站优化配置及运行分析

针对济南市供热系统部分换热站能耗高的问题,根据调研数据应用水力计算软件对换热站相关管网进行水力计算,绘制出管网的供回水压降图并得出水力计算结果.根据计算结果,从换热站规模、循环水泵、换热器和一、二次网的连接方式四个方面,结合运行管理方式对换热站进行分析,找出了能耗高的原因,并用优化设备配置与运行管理来解决存在的问题,进而提出换热站优化设计的方法,说明在换热站的设计中需综合考虑各个方面来降低能耗,达到节能的目的.     

南水北调渠道混凝土衬砌施工技术

南水北调渠道属于大型渠道,底宽较大,边坡坡度较缓,渠道边坡混凝土要分块采用模板浇筑,资源投入较大、功效较低且工程质量不易保证,渠道衬砌机械施工正好解决这个难题.指出了运用衬砌机进行渠道混凝土衬砌施工的25道工序,论述了施工质量控制及各种裂缝防治措施.混凝土衬砌机的成功实践经验可在南水北调工程渠道施工中推广应用.     

拖市天然裂缝型低渗透油田压裂工艺及机理研究

采用岩石力学试验,可以求取拖市油田产层、隔层的物性参数,为压裂设计掌握基础资料。在生产中,用Kaiser效应测量对应地层的地应力大小,计算地应力剖面,是为了给压裂设计提供基础数据。同时,还要计算受地应力影响的近井摩阻、压裂液效率、裂缝闭合压力。计算结果与实验结果表明,拖市油田的水力裂缝在近井地带发生偏转,在这种情况下,裂缝的动态缝宽较小,水力压裂应以低砂比、长时间注入为原则,以便降低砂堵风险。     

岩体裂隙渗流的频率水力隙宽

基于宽配曲线,首次提出频率隙宽的概念,它具有表征隙宽分布情况、均匀程度、充分体现隙宽组成等重要意义。特别是频率水力隙宽的提出,为解决现有水力隙宽应用中出现的局限性具有极大的帮助作用。借助现有研究成果,通过实例分析得到,水力隙宽eh基本与中值隙宽e50相应,再通过随机裂隙的计算机有限元模拟,频率水力隙宽可取e48。     

燃气管网水力计算研究

燃气管网水力计算存在虚平衡现象、叠代计算不收敛、压缩机供气管网水力计算未考虑压缩机实际工作曲线等问题.为此,引入开环能量方程解决用解环状方程法进行定压多气源点供气管网水力计算时存在虚平衡的问题;通过分析找出摩擦阻力系数在流态分区点不连续是造成不收敛的原因,对管道中燃气流动状态分区点采用插值法,解决在叠代过程中可能因摩擦阻力系数不连续导致叠代流量在分界点来回振荡造成的不收敛问题;引用虚气源点法解决压缩机供气管网的水力计算问题.     

室内采暖系统水力计算方法探讨

总结常用水力计算方法,通过实例,对异程式采暖系统水力计算方法进行对比分析,得到快速、简便、准确的水力计算方法,对教学、设计有一定作用.     

导流明渠流速与底宽及流量的非线性关系

建立了用于模拟导流明渠流场的平面二维水流数学模型,采用局部连续非规则网格划分计算区域,有限体积法求解水深积分方程,显式MacCormack预测-校正格式步进计算.利用物理模型的测量数据对数学模型进行验证,数值模拟结果与测量数据吻合较好,表明建立的数学模型能合理地模拟明渠内的水流.通过模拟一系列底宽导流明渠内的流场,得到了底宽一定时明渠最大流速随流量的变化关系,以及流量一定时明渠最大流速随底宽变化的斜率,进而得到了斜率与流量之间的非线性关系,研究成果可为导流明渠的设计提供依据.     

燃气管网水力计算研究

燃气管网水力计算存在虚平衡现象、叠代计算不收敛、压缩机供气管网水力计算未考虑压缩机实际工作曲线等问题．为此，引入开环能量方程解决用解环状方程法进行定压多气源点供气管网水力计算时存在虚平衡的问题；通过分析找出摩擦阻力系数在流态分区点不连续是造成不收敛的原因，对管道中燃气流动状态分区点采用插值法，解决在叠代过程中可能因摩擦阻力系数不连续导致叠代流量在分界点来回振荡造成的不收敛问题；引用虚气源点法解决压缩机供气管网的水力计算问题．