工程设计和实验的空气幕组织分析法

从粘性流体力学和传热学的层流和紊流边界层理论出发，灵活合理地运用各种假设和数学处理方法，对于扁射流的流动状态区划、层流段速度边界层成长、紊流段速度边界层成长、射流主体段特性进行了深入分析，取得了影响空气幕形成和发展的各种关键参数间的关系式。理论分析结果与实验结果吻合良好，所得结论和方法与产品特性参数的关系明确，利于指导产品设计、改造和实验。所得分析结论操作性强，便于实验修正，配合强度不大的实验工作，即可形成适用于工程设计的空气幕组织分析方法。     

对高低坎挑流消能率的探讨

本文对大差动高低坎挑流的空中消能率分段进行了研究。通过理论分析和模型实验得出了研究条件下的估算公式。应用所得消能率估算挑距与模型实验结果基本符合。     

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.     

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。     

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。     

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。     

平面闸门有压出口段突扩突跌三维流场数值模拟

高水头平面闸门后接平坡明流段,且出口采用突扩突跌的掺气设施,其水力特性复杂,实际工程中研究及运用较少.结合设计采用该形式的龙开口水电站冲沙底孔,应用标准双方程紊流模型和VOF多相流方法对其流道流场进行了三维数值模拟,对闸门出口突扩突跌段特性、平坡泄槽段水力特性进行研究,并将部分结果与模型试验成果进行比较,两者符合较好.通过数值模拟与模型试验相互验证对其体型进行优化,提出闸门段压力分布均匀的出口收缩方式、出口加挑坎的跌坎掺气体型,在平坡泄槽上取得了良好的掺气效果,为工程设计提供参考.     

跌坎深度对跌坎型底流消能工水力特性影响的数值模拟分析

采用RNGk-ε双方程紊流模型进行数值模拟,就跌坎深度对跌坎型底流消能工水力特性的影响进行分析,并将模拟结果与模型试验观测值进行了对比,验证数学模型的可行性,为跌坎型底流消能工的设计提供参考.     

变厚度三角板和矩形板的自由振动

本文用Ritz方法分析了变厚度三角板和矩形板的自由振动。首先为求解任意三角板的自由振动构造了一种合适的振型函数。在理论和计算成果的分析基础上提出了计算变厚度矩形板自由振动频率参数的近似公式。最后分析了泊松比对薄板自由振动的影响。文中各种计算结果得到了实验结果或文献成果的验证。     

柱承式贮仓模型的振动实验

为了验证有仓顶室的柱承式贮仓自振特性的理论计算方法,笔者对3个不同的钢制贮仓模型做了输入周期激振力的振动实验。实验测得的频率、振型与理论计算值相吻合,从而给有仓顶室的柱承式贮仓按三自由度体系(即仓顶室和仓体质心的水平位移、仓体绕过质心水平轴的角位移)进行自振特性分析提供了实验依据。并对文献[1]的理论计算公式作了修正。     

静态水体大气复氧理论的实验研究

通过理论推导和实验分析,对水体静态条件下大气复氧的分子扩散理论进行检验,证明DonaldJ.O'con nor与WilliamE.Dobbins在"天然河流中的复氧机理"一文中所列的分子扩散理论复氧公式和根据实验对公式的修正是不正确的。在给出正确公式的同时,并用实验给以证实。在此基础上提出了水体同时考虑分子扩散和紊动扩散耦合的复氧系数计算公式.     

高层建筑渗风计算中热压系数与内部隔断系数的确定

本文提出了高层建筑空气渗透计算中热压系数和内部隔断系数的计算公式和计算方法,解决了当前国内外尚未解决的通过理论分析方法计算热压系数的问题,这对于正确进行高层建筑和多层建筑的渗风量计算具有重要意义.     

钢骨-组合L形钢管混凝土柱的轴压承载力

采用统一强度理论对轴心受压钢骨组合L形钢管混凝土短柱的核心混凝土、型钢钢骨在三向受压应力状态下的轴向极限承载力进行分析;根据截面形状组成特点,将L形钢管分为一个矩形和一个方形,通过考虑宽厚比对钢管的影响和引入考虑尺寸效应影响的混凝土强度折减系数,将钢管长短边非均匀约束等效为环向均匀约束,推导并建立了轴压短柱的承载力公式;在此基础上,参照钢结构设计规范,建立了中长柱轴压承载力公式。计算结果与试验结果吻合较好,验证了理论公式的正确性,并进行了短柱轴压承载力参数分析,得到了参数k及材料拉压比α、含骨率ρ对承载力的影响。结果表明：该计算式具有良好的适用性和广泛的应用性,对试验所提出的公式进行了理论上的补充。     

有覆盖层混凝土碳化的计算

覆盖层对混凝土碳化有明显的延缓作用．本文在机理分析和工程调查的基础上提出有覆盖层混凝土碳化的计算公式和可供工程实践应用的计算建议．     

紊动对有机物降解影响研究

为了寻求水流的紊动对有机物降解的影响关系,利用FLUENT软件计算了圆筒实验中不同转速下的水流紊动动能,并根据不同紊动动能下葡萄糖的降解速率,利用非线性关系拟合出降解速率-紊动动能关系曲线,得出了一影响关系函数表达式;在此基础上对此式进行了数学上的分析,认为紊动对降解的影响可以描述为“一级反应”理论.根据此“一级反应”理论,能够导出现行的经验公式.同时文中利用此理论改进拟合出了更为符合“一级反应”理论的函数表达式,可用于从实验室实验数据和河流的紊动强度得出河流实际的降解速率.     

基于渗流理论的破损沥青路面结构渗水量计算

路面破损程度对路面渗水量以及路面水损害具有显著影响。基于裂缝渗流理论模拟水渗入路面的情况,建立了含有裂缝和龟裂的路面雨水渗流的数学物理计算模型,并推导出考虑裂缝和龟裂的沥青路面雨水渗流量的理论计算公式。通过分析破损路面的渗水率和渗水量的试验结果可以看出,路面破损（裂缝、龟裂）对路面渗水量的影响非常大,路面设计时必须予以分析考虑。通过计算分析文中建立的两种模型表明：合理地估计路面渗水量应该根据路面的破损程度,如路面裂缝长度、裂缝宽度、裂缝密度、路面龟裂密度和龟裂破损程度来估算路面的渗水量和渗入率;当表面水渗入量一定时,透水性材料的渗透系数越大,则所需要的透水基层厚度越薄,并且在确定路面的厚度后,透水基层厚度的确定,不仅与透水层的渗透系数有关系,而且还要考虑到路面结构整体的强度要求。     

受外来硬物低速撞击的弹性板撞击接触力的予报公式和实验研究

本文在大量实验的基础上,用半经验、半解析方法给出了受外来硬物撞击的弹性板撞击接触力的计算公式.采用气体发射撞击试验机对三种不同厚度的A_3钢板在1米/秒至4米/秒的速度范围内进行了撞击力测定实验,并对实验结果进行了简单分析.理论予报与实验结果吻合的很好.     

饱和软土中排土桩桩侧摩阻力时效问题研究

本文在理论上分析了孔隙水消散及桩侧摩阻力增长原理。从实测资料出发，回归了桩侧摩阻力随时间增长的计算公式。根据圆孔扩张理论，推导出桩侧摩阻力最大增长值的计算公式。