蛋形断面排水无压管道水力计算及其水力要素分析

通过计算将蛋形断面管道与圆形断面管道进行比较,显示在同坡度、同截面面积条件下,当充满度α≤0.183时;或在同坡度、同流量条件下,当充满度α≤0.195时,蛋形断面管道流速大于圆形断面管道流速,易于系统的自净.此外,结合计算结果阐述了蛋形断面管道在流量波动比较大,特别是长期处于低充满度运行的工况条件下比圆管更为适用;其断面形状特性使其在地下管网布置、竖向承载能力、方便人工作业等方面比圆管更有优势.     

明渠水力最佳断面的极值特性探讨

定床渠道是指渠道边界固定,即：渠道中水流是清水且渠道边界物质的起动流速大于渠道中水流流速或人工衬砌的渠道。关于定床渠道的水力设计一般采用水力最优断面及在此基础上改进得到的实用经济断面。结合水力最优断面的定义、水流运动方程（即阻力方程）和水流连续性方程,可以得到水力最优断面的水力设计参数。     

无压流圆形断面水力计算的迭代法

无压流圆形断面水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式,传统计算采用试算或查图进行。现通过均匀流公式和临界流方程导出了无压流圆形断面临界水深、正常水深水力计算的迭代公式,并给出了满足无压输水隧洞要求净空面积不小于全断面面积的15%,或净空高度不小于0.4m条件时的界限洞径与界限流量计算式,也给出了均匀流最大水深与最大流量的判别关系式,计算过程采用迭代法进行。经检验迭代公式具有较好的收敛性和较高精度。     

圆形过水断面均匀流水力计算的简化法

为简化圆形过水断面均匀流水深的计算及断面设计均涉及超越方程的求解问题，采用优化拟合原理，通过对均匀流基本方程及空余面积比函数的逼近拟合，获得了可直接完成求解的简化计算式，便于在实际设计工作应用     

求解圆形排水管道正常水深的一种新方法

将圆形断面均匀流水深的计算建模为一个非线性约束优化问题,应用混合模式搜索算法加以求解。通过实例计算以及与文献方法的计算结果对比分析,表明混合模式搜索算法求解圆形断面均匀流水深适用性强、计算精度高、算法实现简单,同时验证了算法的有效性和正确性,为圆形排水管道正常水深问题的求解提供了一条新途径。     

抛物线形断面明渠的水力计算探讨

从工程实际出发，提出了特殊的渠道断面－抛物线形断面，根据数学分析和水力学原理，给出了抛物线形横断面尺寸，纵坡，糙率等既定条件下其在正常水深求解的收敛迭代公式，同时，水力公式求解精度高，迭代次数少，避免了传统算法反复试算的弊端，在工程设计上具有参考价值。     

圆形断面临界水深计算公式探讨

分析总结了前人对圆管明渠临界水深计算的研究成果,根据前人经验公式的特点,提出了新的圆形断面临界水深计算公式。该公式形式简单,便于记忆,而且计算精度较高。     

圆形渡槽水力设计新公式及其应用

研究圆形渡槽水力设计新公式的构造问题,提出圆形渡槽纵、横剖面布置设计计算的水力设计新公式,介绍其在工程设计实践中的具体应用实例.根据渡槽槽底纵坡通用方程,推导给出圆形渡槽水力设计新公式,运用其进行工程设计,无需繁复试算,计算快捷,成果精确,实现了纵坡i一次计算成功     

基于MATLAB圆形断面均匀流水深的计算

针对目前圆形断面均匀流水深普遍采用的试算法、图表法存在计算误差大、适用范围小的缺点,欲提出一种新的近似计算公式。通过对圆形断面临界流公式的数学变换,得到其均匀流水深的数学模型,并采用Matlab数学软件进行数据拟合处理。得到了一种求解圆形断面均匀流水深的近似直接计算公式,实例计算及误差分析表明,在工程实用范围内该公式最大相对误差不超过1.6%。与现有圆形断面均匀流水深的计算公式进行比较,本文计算公式计算便捷且适用范围广,可供工程实际参考。更多还原     

Matlab在圆形断面特征水深计算中的应用

针对圆形断面特征水深求解困难的问题,采用Matlab中查找函数零点命令fzero及编程,通过具体工程实例,给出圆形断面临界水深、正常水深和收缩水深的求解方法。与传统方法相比较,该方法直接应用特征水深的理论公式进行编程计算,程序简洁明了,操作简单,效率高,精度高。     

基于MapObjects实现排水管网的水力计算

目前国内外虽然有若干重力流雨、污水管道的计算程序,但是大多没有实现设计与计算的“一体化”。采用面向对象(OOD)的设计思想,建立了管网计算模型,并利用COM技术与GIS组件MapObjects结合,开发了辅助规划系统,实现了从管网规划设计图层直接提取必要的数据进行管网计算的自动化与结果的可视化表达。     

抽水蓄能电站岔管水力特性数值模拟

在计算方法的可靠性得到模型试验结果验证的基础上,以某抽水蓄能电站月牙肋岔管为研究 对象,利用紊流模型对其水力特性进行数值模拟,分析了肋宽比、分流比及弯管段转弯半径对岔管水 头损失及流态的影响。     

大型城市取水泵站虹吸式出水管水力特性研究

结合上海市长江引水三期工程取水泵站虹吸式出水管水力模型试验,分析了城市取水泵站虹吸式出水管的类型及特点,研究了影响虹吸式出水管虹吸形成的因素,提出了虹吸形成时间短的出水管布置修改方案.研究结果表明,修改方案有效地改善了虹吸式出水管的水力特性,提高了水泵运行的可靠性.     

考虑动态摩阻的管道泄漏水力瞬变数值模拟

为了提高管道系统泄漏的模拟和判断精度,将瞬态加速类(Brunone模型)和加权函数类(Zielke模型和Vardy模型)两类动态摩阻模型用于水力瞬变泄漏建模和模拟,并将计算结果与已有的试验数据、模拟结果进行对比分析.结果表明:与传统摩阻模型和存在简化误差的Brunone模型相比,Zielke模型和Vardy模型能更加精...     

不同体型调压室的瞬态水力特性对比分析

由于地形特征和调压室断面积的不同,水电站调压室体型也多种多样,从而使水电站过渡过程具有不同的瞬态特性.本文采用基于特征线法的一维计算及基于CFD方法和VOF模型的三维计算,比较了T型截面调压室和π型截面调压室过渡过程中的瞬态水力特性.一维计算结果表明,两种体型的调压室涌浪及调保参数随时间的变化规律相同,且调保参数均在控...     

突扩通道内横掠圆管对流换热的数值模拟

采用非稳态数学模型对突扩通道内横掠圆管流动与换热进行了数值模拟。分别对不同雷诺数Re以及不同通道突扩比Er情况进行数值模拟。结果表明:随着Re的变化,数值解有稳态,周期振荡和混沌。同时随着雷诺数的增加,圆管附近的换热不断增强。对于不同突扩比,当10≤Re≤100和250≤Re≤300时,圆管的换热随着通道突扩比的增加而变弱;当100Re≤200时,圆管换热并不单调减弱。     

输水隧洞坡角对侧式进/出水口水力特性影响研究

抽水蓄能电站侧式进/出水口具有双向过流的特点,进/出水口自身体型参数对其水力特性具有很大的影响,但连接的输水隧洞布置型式也同样会影响进/出水口水力特性,若输水隧洞布置不恰当,将可能导致进/出水口出现不利的水力特性。利用RSM紊流模型,以某侧式进/出水口为研究对象,在进/出水口体型不变的前提下,研究出流工况不同隧洞坡角对进/出水口内部流态、拦污栅断面流速不均匀系数、水头损失系数及流量分配等水力特性的影响。结果表明,当隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,进/出水口内部流态较好,反向流速区的沿程范围、拦污栅断面流速不均匀系数及水头损失系数均最小。因此,当进/出水口扩散段垂向扩散角不大且各隧洞坡角均满足地形、地质条件的情况下,隧洞坡角等于扩散段垂向扩散角时,可获得较优的水力特性。     

强涌潮河口河相关系及其验证

分析并提出了有涌潮的强潮河口的河相关系式,其平均水位下的断面面积可用落潮时的流量(含径流量)和含沙量计算,结果较符合实际情况,但强涌潮河口河宽大、水深浅,仅采用涌潮系数仍有一定的误差,如改用涨潮流量和含沙量,则可大幅减小计算误差.本文还给出了潮汐河口纵向河宽放宽率和面积放大率的定义和计算公式.利用钱塘江河口治理前后50年的实测资料,对130 km长河段的相应断面特征、河宽放宽率、面积放大率以及弯道特征计算式进行了验证,取得了满意的验证结果.     

南水北调中线分水口群不同运用方式对总干渠水力控制特性的影响

分析了南水北调中线总干渠在闸前常水位运行方式下,满足分水口群用水需求的节制闸控制方式和算法,通过数值仿真,重点研究了分水口群分别采用顺序运用方式、同步运用方式及逆序运用方式时,总干渠在闸前水位偏差、水力过渡时间和闸门操作历时等水力控制指标方面的差别。研究表明,闸门操作历时在顺序运用方式下最短,逆序运用方式下最长;水力过渡时间在同步运用方式下最短,逆序运用方式下最长;而闸前水位偏差指标在三种运用方式下相同。     

渭河下游河道输沙特性与形成窄深河槽的原因

通过实测资料分析得出：含沙量２００ｋｇ／ｍ＾３以上的洪水，河道排沙能力强，５００ｍ＾３／ｓ流量的排沙比可达１００％；含沙量１００－２００ｋｇ／ｍ＾３的洪水，８００－１０００ｍ＾３／ｓ流量的排沙比才能达到１００％，河槽排沙能力低，主槽淤积机会多，数量大，对河道不利；高含沙量小水，主槽淤积严重；高含沙量大洪水淤滩刷槽，形成窄深河槽。河岸抗冲稳定性较强，并经常出现高含沙量大洪水，是形成渭河下淤窄深河槽的