突扩管流动的测压管水头线研究

从理论和实验两个方面分析了突扩管流动.结果表明,在有压管流的突扩管段内,一方面沿程有机械能损失,另一方面由于下游管径的增大,造成动能减少和势能增加,受这两方面共同影响的测压管水头,无论何种工况,必定是增加的.     

山区宽窄相间河道渐扩渐缩局部区域水流运动特性试验研究

河宽渐变是天然河道的普遍形态特征。基于室内概化试验,采用声学多普勒流速仪（ADV）测试分析了宽窄相间河道渐扩渐缩局部区域水流运动特性。试验表明：河宽变化影响着水流运动特征,如渐扩区域时均流速、断面环流中上部流速逐渐减少,而渐缩区域呈现相反的趋势。此外,宽窄相间不同水深区域均出现水流分离区,渐缩区域受壅水影响,流速分布趋于均匀化。     

单株植被河道水力特性影响研究

为研究单株植被对河道水力特性的影响,在分析河道水力特性研究方法有关文献资料的基础上,设计并进行了相关的水槽试验.研究表明,水流流量越大,同一株植被所受的水流阻力越大;流量相同时,阻力随着植被刚度的增大先增大后保持平稳;单株植被在同一流量下,作为挺水植被时比作为淹没植被时对水力特性的影响大.但总体说来,单株植被对水流产生的水力特性改变较小,经验公式的建立还需要进一步的试验才能得出.     

水轮机水力阻抗特性研究

推导了开度不变、转速不变和出力不变、转速不变两种运行条件下水轮机水力阻抗计算公式,分析了这两种运行条件下机组水力阻抗的差异,指出在混流式水轮机运行范围内,在前者条件下机组水力阻抗大于0,在后者条件下机组水力阻抗小于0.通过理论分析和数值计算相结合的方法,研究了机组水力阻抗对水电站有压输水系统自激振动特性的影响.研究表明:机组水力阻抗的正负决定了系统衰减因子的正负及大小,对系统频率的奇偶性具有选择性.     

立式自吸泵水力性能分析及内部结构的改进

为了在保证自吸性能基础上提高立式自吸泵的效率,在传统自吸泵基础上,提出新型立式自吸泵结构.改进气液分离室及其与蜗壳的匹配关系,采用全新的叶轮和蜗形蜗壳结构,并采用多级副叶轮结构代替单级副叶轮密封、以茶壶嘴结构来保证自吸泵的自吸性能.基于内部流动数值模拟分析传统立式自吸泵和新型立式自吸泵内部流动结构,研究产生流动损失的主要部位以及损失机理.数值模拟结果与试验结果取得较好地一致,结果表明,自吸泵相比普通离心泵的额外功耗主要源于气液分离室和副叶轮,改进后的新型立式自吸泵在保证自吸性能的基础上,效率得到明显提高.结果可为类似自吸泵结构的改进设计提供参考.     

小尺度流道换热器流动特性实验研究

在单相强迫对流情况下,对不同当量直径,流道截面形状分别为矩形或三角形的小尺度流道换热器,以水和乙二醇溶液为介质,进行实验研究,并与常规尺度流道换热器的流动特性进行比较,结果表明：小尺度流道内流动阻力系数低于常规尺度流道,矩形流道换热器阻力特性明显优于三角形流道换热器,流动阻力系数f随当量直径的增大而增大,阻力系数与介质Pr数无关,小尺度流道内流体流动的临界雷诺数Rec在700-1200之间。     

小尺度流道换热器流动特性实验研究

在单相强迫对流情况下,对不同当量直径,流道截面形状分别为矩形或三角形的小尺度流道换热器,以水和乙二醇溶液为介质,进行实验研究,并与常规尺度流道换热器的流动特性进行比较,结果表明:小尺度流道内流动阻力系数低于常规尺度流道,矩形流道换热器阻力特性明显优于三角形流道换热器,流动阻力系数f随当量直径的增大而增大,阻力系数与介质Pr数无关,小尺度流道内流体流动的临界雷诺数Rec在700~1200之间。。     

对蛇形流道结构的DMFC中气泡段特性研究

为了研究微型直接甲醇燃料电池流道的横截面积对气泡流动的影响,采用FLUENT中的VOF方法对蛇形流道进行研究,假设深度变化范围在0.2～0.6 mm之间,跨度为0.2 mm;台肩宽度变化范围在0.2～0.5 mm之间,跨度为0.05 mm.在模拟的过程中,假设流动方式为层流、均为不可压缩流体,忽略重力.研究结果表明:随...     

轴流泵前置导轮的结构形式及水力特性研究

为消除大中型轴流泵站因进口流态不良引起的汽蚀、振动和噪音，同时探讨将前置导轮用于轴流泵吸入性能调节的可能性，分析研究了前置导轮的结构和特性，包括导轮三种水力设计方案的叶片形式及其水力特性、导轮对主叶轮性能的影响以及地轮的主要结构参数等。     

小尺度流道换热器换热特性的实验研究

在单相强迫对流情况下,以当量直径为0．55mm、0．91mm、1．38mm,槽道截面形状为矩形和三角形的小尺度流道换热器为实验段,以水和乙二醇溶液为换热介质,进行实验研究,实验的威数范围为300～2500,结果表明：雷诺数相同的情况下,对流换热舰数随当量直径de的增大而增大,Pr数大的乙二醇水溶液的Nu数大于水的舰数,槽道形状对换热器的换热效果有显著影响,三角形槽道的Nu数大于矩形槽道的Nu数,小尺度流道内流体流动的临界雷诺数胁。在700～1200之间。     

局部水头损失对明渠非均匀流水面曲线的影响

对于有局部阻碍的明渠恒定非均匀流，考虑局部水头损失后的水面曲线变化的研究目前比较少，局部水头损失的表达式也不统一。这不仅不便于统一确定局部水头损失系数，也不便进行考虑局部水头损失后的明渠恒定非均匀流水面曲线变化规律的定性分析。通过对缓坡明渠上的水面曲线进行试验和数值计算研究发现，当水流通过局部障碍物时，缓坡明渠水面曲线为有局部下降的a1型壅水曲线。     

河宽渐变水流运动对河床冲淤特性影响的数值分析

天然河道受水沙条件、堤防工程等因素的影响,其平面形态常呈现河道拓宽与缩窄的特征。本文以宽窄渐变河段的洪水过程与典型断面冲淤变化特性为基础,利用数值模型探讨了河宽渐变对水流运动特性的影响,并进一步分析了局部区域冲淤的水动力机理。分析结果表明：不同的洪水过程峰量大小及历时特征,将显著影响其涨退水强度;不对称的河道拓宽与缩窄,将改变断面流速峰值的分布;河床断面的冲淤特性取决于洪水过程的流速变化与床沙起动流速的大小。     

明渠非恒定流的特征线解法

长距离输水明渠中,常遇到闸门启闭过程中,渠中水面波动比较剧烈,导致漫堤的情况,严重的可能会引起渠堤失稳滑坡.利用特征线法对描述明渠中水流运动状态的圣维南方程组进行求解,编制程序求解了简单输水模型中,闸门启闭情况下渠中各断面水深的变化情况,为分析复杂情况提供参考.     

陡坡粗糙矩形明渠中自由跌流的水力特性

在矩形明渠中，自由跌水可作为其流量计量设施，具有简单方便、运行维护容易的特点。工程中，矩形明渠底坡往往为陡坡，边壁因材料限制通常较粗糙，体现为陡坡粗糙渠道的特征。目前对此类明渠中设置跌坎后，跌坎上的水力特征性研究较少。本文采用模型试验的方法对不同底坡S、不同边壁粗糙度n的矩形明渠中的自由跌水水力特性进行了研究。试验中，底坡范围为0.002 6到0.097 3之间，明渠边壁糙率系数在0.009 3到0.019 3之间，明渠水流弗洛德数Fr₀在1.0到6.62之间，远超以前研究的范围。结果表明：在试验确定的底坡和边壁糙率系数范围内，明渠跌坎上游水流为急流，自由跌流坎末水深h_e与其上游临界水深h_c之比值h_e/h_c与√S/n呈线性相关。另外，受自由跌水影响的跌坎上游长度L只与底坡和边壁糙率系数有关，而与渠道流量无关。对陡坡渠道而言，h_e/h_c值随着水流弗洛德数的增加而呈对数减小。最后本文根据试验数据提出了陡坡粗糙矩形明渠的自由跌流坎末水深与上游临界水深之比值h_e/h_c和√S/n，L和√S/n以及h_e/h_c和来流弗洛德数Fr₀的计算公式。本文通过增大底坡和边壁糙率的值，进一步扩展了前人关于明渠自由跌水的研究，这对于利用明渠自由跌水进行流量计量具有重要的工程应用价值。     

明渠水力计算中的神经网络模型

根据明渠水力控制的实际情况,把RBF神经网络理论应用到明渠水力瞬变的计算中.分析了RBF神经网络的基本原理,通过实例将RBF神经网络理论应用于明渠非恒定流水力控制中,将神经网络计算结果同非线性算法计算结果比较,误差在许可范围内,能够得到满意解.     

高坝空中挑射水流水力特性及消能机理的研究

本文介绍研究高坝泄洪消能空中挑射水流水力特性及消能机理的重要意义;介绍利用作者研制的挑射水流流速仪,为工程模型试验实测挑射水流沿程流速的情况及成果;并在上述实测成果的基础上进行挑射水流流动规律的分析研究。提出挑射水流空中消能率的计算公式及检验消能效果的其它因素。对挑射水流空中消能机理作了分析研究。     

植物条件下明渠紊流拟序结构的可视化研究

运用数字图像处理及流动显示技术,对植物条件下明渠紊流拟序结构进行了初步研究。实验结果表明,植物改变了明渠的紊流结构,与无植物条件存在明显差异。根据拟序结构特性,流动可以划分为三个区域：植物内层区,弱猝发现象与类卡门涡街综合作用,尾流涡结构受植物直径及排列方式影响大;植物顶部附近区,紊流结构复杂、结构变化快,同时存在壁面边界层中的猝发现象及自由混合层中大涡配对现象,猝发周期与流速负相关,涡平均渗透深度与流速和淹没度正相关;植物外层区,与明渠外区类似,表现为涡体拉伸及紊流的间歇性。各区紊流拟序结构各不相同,但却相互作用、相互影响。     

液力透平进口截面对水力损失及速度矩的影响

为减小液力透平各过流部件的水力损失,提高液力透平的效率,在不同蜗壳进口截面下将一单级液力透平蜗壳的基圆作为一环线,计算沿该环线的切向速度值,根据基圆半径计算出相应的速度矩,并在环线上分别设置4个监测点,利用ANSYS软件计算监测点处的速度矩随流量的变化规律,最后研究蜗壳进口截面对各过流部件水力损失的影响。结果表明:所选液力透平的蜗壳最佳进口直径为65mm,改进后液力透平的效率比原设计下的效率提高了1.83%,且在该蜗壳进口下叶轮进口的速度矩波动幅值最小;随着蜗壳进口直径的增加叶轮进口的速度矩逐渐减小,蜗壳收缩管的收缩率逐渐增加,收缩管中的水力损失逐渐减小。       

水压系统的速度-负载特性的试验研究

首先简要介绍了自行设计的纯水液压试验系统的工作原理和主要特点，接着计论了测试系统的组成．通过对液压缸无杆腔的压力和其活塞杆位移的采样，针对不同负载作用下液压缸的进口节流和出口节流调速两种情况，研究了其速度—负载特性，得到了一些具有重要价值的结论．最后对试验结果从理论上进行了分析和解释．     

矩形和U形钢筋混凝土渡槽的比较

通过水力学和结构有限元仿真分析对矩形和U形钢筋混凝土渡槽进行比较,指出U形渡槽在过水能力和结构受力上均优于矩形渡槽.