紫坪铺水利枢纽工程溢洪道挑坎体形研究

挑流鼻坎体型设计和它的变化具有很大的灵活性，结合紫坪铺水利枢纽工程溢洪道的挑坎特性，应用CFX软件对其挑流鼻坎的体型进行了改进优化，经模型试验的验证，挑流鼻坎上的水舌分布均匀、挑距增大，而且对下游的冲刷深度减小。     

燕尾挑坎近端水流挑射特性试验研究

通过物理模型试验,对不同来流条件下燕尾形挑坎近端水流挑射特性进行了研究,分析了挑坎前的断面平均流速、断面水深对近端水流挑射特性的影响,获得了近端水流挑射特性,尤其是近端水流出射角的变化规律。结果表明：燕尾坎近端水流出射角随断面流速降低而减小;随出出挑断面水深增加而减小。并由上述影响因素,分析了出口断面佛汝德数改变对内缘水流出射角的影响,得到了计算燕尾坎内缘水流出射角的经验公式,依据计算的水流出射角,采用自由抛体空中运动原理得出的内缘抛距与试验结果符合较好,为燕尾形挑坎的工程应用和下游水垫消能设计提供了必要的参考。     

峡口拱坝消能方式的选择和计算

通过试验研究,将峡口表孔布置为大差动高低坎泄水方式,两侧边表孔采取高挑坎,中表孔采取低挑坎.在拱坝的向心作用下,边表孔的水舌与中表孔的水舌在空中相互交汇碰撞,可提高整体消能效果,明显减轻坝下冲刷.理论分析表明,上下水舌的交汇角越大,碰撞率消能率越高.改变中、边表孔的挑坎高程差和各自的挑角,可增大上下挑射水舌碰撞角度,提高空中消能率.峡口水电站的交汇角为37°,计算空中消能率为9%.     

挑坎上的水流运动分析和挑距的简化计算

本文对挑坎反弧上的水流采用等半径流线假定,导出反弧底部的离心力影响系数和水舌实际挑角与鼻坎挑角的关系式,并进行了试验验证;制出了反弧底部水深求解曲线;对挑距的计算作了进一步简化,制出挑距系数计算曲线;最后对鼻坎挑角和反弧半径的选择进行了讨论。     

官帽舟水电站泄洪洞出口形式优化试验研究

运用官帽舟水利枢纽整体水工物理模型,对溢洪道、泄洪洞体形结构进行试验研究.针对原设计方案中水舌冲刷右岸边坡且冲刷深度较大的问题,提出了4种优化方案,通过试验成果比较后,选择方案Ⅳ为推荐方案对泄洪洞挑坎体形进行修正.通过调整挑流鼻坎边墙形状、出口宽度、挑坎角度以及增加差动墩的方法,优化了泄洪洞出口挑坎,使下泄水流更顺畅,消能更充分,满足下游两岸防冲要求.     

掺气挑坎通气量试验研究(研究生论坛）

为了避免高速水流对过流面的空蚀影响,国内外高水头泄水建筑物多采用强迫掺气设施,同时必须保证掺气空腔内有足够的通气量。通过模型试验,从水力参数方面研究了掺气挑坎通气量的影响因素。试验结果表明,影响通气量的原因主要分为两方面：一方面为水体本身容纳气体能力,主要由水深决定;另一方面为水流从底空腔中吸纳空气的能力,主要由挑坎流速和底空腔长度决定。分析得出：水深较小时,水体本身所能容纳的通气量对掺气起主导作用;水深较大时,挑流水舌能从空腔中吸纳的通气量对掺气起主导作用。分析试验结果,综合考虑水体自身的容纳空气能力和底部临空面卷气能力两方面原因,提出了掺气挑坎通风量的经验计算公式,可作为泄水建筑物掺气挑坎理论计算参考公式。     

高水头大流量泄洪洞挑坎体型优化及下游冲淤研究

针对某水电站泄洪洞出口挑坎水力特性和下游河道冲淤特性进行了试验研究。结合水力参数和下游河道冲淤变化规律的测试,探讨了泄洪洞挑坎原设计方案存在的主要问题。对不同挑坎位置和体型进行了对比试验,分析了各个方案的优缺点,最终提出了水流条件、冲淤特性均较优的椭圆型挑坎。研究成果可为实际工程设计提供试验依据。     

渥奇面上掺气挑坎位置的试验与数值计算分析

采用了紊流模型对设掺气挑坎的渥奇面流场进行了计算,并通过试验验证,发现该模型可较精确地模拟挑流流场和掺气空腔。同时结合试验资料,对掺气挑坎的布设位置进行了研究,得出了相同体型和水力条件下挑坎布于渥奇段下游优于上游的结论,前者流态稳定,散水减弱,下游掺气较佳,可成功解决渥奇段下接高速水流区的掺气减蚀问题,该模型和位置优化结果对掺气挑坎设计选型及布置有指导意义。     

渥奇面上掺气挑坎位置的试验与数值计算分析

采用了紊流模型对设掺气挑坎的渥奇面流场进行了计算,并通过试验验证,发现该模型可较精确地模拟挑流流场和掺气空腔.同时结合试验资料,对掺气挑坎的布设位置进行了研究,得出了相同体型和水力条件下挑坎布于渥奇段下游优于上游的结论,前者流态稳定,散水减弱,下游掺气较佳,可成功解决渥奇段下接高速水流区的掺气减蚀问题,该模型和位置优化结果对掺气挑坎设计选型及布置有指导意义.     

挑坎对紊流边界层发展的影响

气蚀、掺气、脉动压力、能量损失等高速水流问题都与紊流边界层的发展和特性有关。本文通过实验和理论分析研究了陡坡上的紊流边界层发展规律及挑坎对边界层发展的影响。紊流边界层的计算式是从Von. Karman动量积分方程直接推出的。本文全面研究了挑坎对紊流边界层发展的影响,根据实验资料和理论分析给出了从挑坎上游到挑坎下游整个影响范围内的边界层厚度计算公式和时均流速分布特性。     

仿生挖掘机斗齿减阻试验

为了减小挖掘机斗齿的楔土阻力,提取了蝼蛄前足爪趾的构型,在JL80型斗齿的基础上进行了仿生斗齿设计。采用快速成型加工技术加工了仿生斗齿与JL80型斗齿试样。利用试验机对两种试样进行了楔土试验,测定了楔入阻力与楔入深度的关系。运用有限元分析软件对仿生斗齿和JL80斗齿的楔入过程进行了数值模拟。结果表明,在同样条件下仿生斗齿的楔入阻力较JL80型斗齿低11%。本文设计的仿生斗齿可以为挖掘机斗齿的优化设计提供参考。     

挖掘机铲斗强度分析

以WY100C 液压挖掘机(斗容量为1 m³)为样机, 对挖掘机反铲工作装置--- 铲斗应用Pro/ E 建立实体模型, 并应用Pro/M ECH ANICA 模块对挖掘机铲斗的设计模型在受最大应力的危险工况下进行有限元强度分析。分析结果表明, 挖掘机铲斗的前部斗齿、斗后壁耳板的根部、铰接处和补强区域是最危险的部分, 设计时应重点考虑其强度要求, 其它部分相对较安全。挖掘机反铲工作装置-铲斗的强度分析为铲斗的设计及改善铲斗的性能提供了理论依据。     

A new type of leak-floor flip bucket

Flip buckets are commonly used to discharge flow away from a hydraulic structure into the downstream to dissipate energy.A new leak-floor flip bucket is presented,making the ski-jump water jet a typical long-narrow nappe.Based on the model experiments and numerical simulation,the flow pattern,formation process and mechanism of the leak-floor flip bucket are studied.The results show that cross section flow shape develops from the"Y-type"to"|-type",and this is because the natural pressure difference is generated when water flows through the leak-floor area and moves transversely from both sides to the center.Different from the slit-type flip bucket with sidewall contraction,the leak-floor flit bucket makes the water jet narrow and long without high pressure on the side walls of the flip bucket.Under the same jet length condition,the maximum sidewall pressure of the slit-type is 4.67 times that of the leak-floor flip bucket.The effects of flow discharge on the jet length are less significant for the leak-floor bucket than for the slit-type bucket.     

斗轮机基础的计算分析探讨

对于斗轮机基础的计算模型选取,目前还存在不同的看法和观点.基于不同计算模型所得到的计算结果也存在很大的差别,其结果导致配筋量超标,并成为目前斗轮机基础设计中普遍存在的一个问题.本文通过理论分析、并辅于计算论证,证明斗轮机基础的计算模型属于刚性基础类型.在此计算模型上,对斗轮机基础设计计算进行了有关截面尺寸、配筋等方面的优化.通过不同分段长度下基础的基底反力、位移的数值分析,对段长优化的可能性进行了探讨.所得到的结论可作为工程设计人员进行斗轮机基础设计时的参考.     

面向大批量定制的配置产品变型设计

从配置产品创新性与重用性相结合的角度探索了在集成环境下产品变型设计的发展规律，系统地提出了面向大批量定制的配置产品变型设计理论和方法.针对配置产品的不同设计域层次，定义了一整套适用于不同抽象层次和不同类型配置模型的递归化设计方法，通过不同设计域、不同层次、不同类型配置规则的模糊推理、模糊派生、柔性聚合实现设计过程的跃升和设计信息的继承.提出了配置单元派生进化、关联进化、替换进化的一整套方法，将配置单元进化演绎的历史与配置设计过程结合起来，实现复杂配置产品方案设计的自动化、递归化和可视化.结合企业具体应用将上述理论应用于实际产品开发中，取得了良好的效果.     

单斗反铲液压挖掘机铲斗方位域研究之一——《挖掘范圍的标记描述和区域的划分》

本文将单斗液压挖掘机的工作装置,简化为以铲斗尖为活动支承的四连杆机构方法得铲斗的方位域是结构参数、初始位置、运动范围和支承点(铲斗尖)位置的函数。且根据求铲斗方位域的方法不同,将整个挖掘范围划分为四个区,十九个子域,从而为方位域研究打下了基础。     

低坝消力戽的水流特性

本文阐述了在低坝中应用消力戽宣泄单宽流量１～５．５ｍ３／ｓ·ｍ时的下游水流流态演变规律及各种流态下的冲刷特性，并探讨了小流量初始泄流对下游河床的影响。得出的结论是：在适宜的水力要素及结构尺寸条件下，随着消力戽下游水位由低向高变化，依次出现与高坝中相同的水流流态。在溢流低坝中采用消力戽消能在技术上是可行的。     

基于知识的产品可拓配置与进化设计技术研究

为了解决大批量定制中的产品配置与变型设计问题，提出了产品层次可拓配置设计方法.该方法采用框架语义网表示配置知识，根据产品的构成和配置设计特点将配置过程分为一级准配置和二级相似配置.通过一级准配置建立满足客户需求的产品结构树，二级相似配置匹配求得组成树的相似件.在二级相似配置基础上，基于单元的变换与进化，建立配置与进化设计信息的关联，实现了基于层次配置的变结构进化设计.研究结果表明，该方法通过两级配置解决了传统单层配置设计效率低与难以实现变结构的问题，满足了产品个性化设计需求.