边界元法求解振动边界的动水压力

本文研究了平面理想不可压缩流体在其周围的固体边界作微幅振动条件下,流场计算的边界元方法。通过刚性坝面不同倾角以及刚性闸门的四种边界条件在不同开度时的动水压力计算,并与已有成果对比分析,说明边界元方法在进行水工结构——流体相互作用的研究中是一种实用的数值计算方法。特别是用于闸门泄水定常流场下,由闸门边界振动而产生的非定常流场所确定的闸门上压力分布是比较合理的。     

地震作用下拱坝--库水耦合振动动水压力分析

拱坝在地震作用下，受库水、基岩以及不均匀变化谷壁等的影响，动态特性十分复杂。尤其大型的高拱坝，振动频率底，径向变位大，库水对坝体振动的影响变得更加重要。本文结合小湾电站２９０米高拱坝，在考虑坝水流固耦合振动影响下，分析和计算了拱坝上游坝面承受的动水压力，并特别对自由表面重力波的影响问题、库底压力 的吸收问题、水体性的影响以及库水域的有效影响范围等进行分析。     

动水压力试验设备主体设计方案

许多水文仪器是在水下工作的,诸如采样器、转子流速仪等。众所周知,随着水深的增加,水的压力成比例地递增。如果水下作业的仪器在设计中没有采取一定的措施,使仪器具有良好的耐压及密封性能,就难以保证仪器的正常工作,但由于试验检测手段的限制,以往的仪器研制不是将此忽略,造成意外损失,就是花费大量人力物力去野外试验,或者使用简单的压力罐,从而不能较准确地反映仪器实际工作的情况。鉴于以上原因,并且考虑水文仪器研制中对高深度、高流速环境模拟     

水垫塘内动水压力允许值的探讨

高水头泄水建筑物下游消能设计中,对作用于水垫塘的动水压力允许值△P,一般限制在15 m水柱以内。从水垫塘内的水流流态出发,分析动水压力对水垫塘底板的稳定及强度,全面地论述了动水压力和施工水平,完全可以突破这一限制,从而在泄水建筑物设计中获得更好的技术经济效益。     

导墙动水压力特性研究

介绍三峡水利枢纽溢流坝段与厂房坝段之间导墙的动水压力试验研究情况。 给出了不同库水位泄洪工况下, 水流作用在导墙上的时均压强、脉动压强及他们的分布规律、脉动频率的统计特性等试验成果。 认为: 时均压力的分布基本符合静水压力分布的规律; 脉动压力的幅值在漩滚区较大, 沿水深的分布是近表和近较小,中间较大; 导墙边壁上水流的压力脉动是一种窄带低频脉动。     

非淹没丁坝动水压力研究

在水槽试验的丛础上,对不同梢底(壁)糙率、不同水流压缩比与各级流量、水深条件下的非淹没丁坝动水压力进行了研究。论述了坝体周围动水压力分布的若干基本材性。应用Karmao平面绕流旋涡阻力理论,导出丁坝动水压力理论表达式(8),并根据试验资料,求得反映丁坝动水压力基本规律的实用计算式(15)、(16)。     

谈河床的允许冲击动水压力

拱坝坝身及泄水挑流工程在泄洪时，射流落入下游并冲击河床，在河床面上产生动水压力。在工程水力设计中，河床面上动水压力的大小及其承载能力，是设计者十分关心的问题。本文通过原型挑流冲刷资料的分析，对河床允许冲击动水压力进行了探讨。     

关于动水压力的几个问题

水工建筑物泄洪时,下游河床会产生局部冲刷,主要是动水压力所致。本文根据试验研究成果,对动水压力计算,动水压力允许值;动水压力和冲坑关系以及水舌入水宽度等几个问题,进行了探讨,并给出有关计算方法和结果,可供工程设计及试验研究工作参考应用。     

混凝土坝动水压力与库水可压缩性效应

基于对 3座拱坝现场迫振实验的理论分析 ,论证了库水可压缩性对动水压力的放大效应及其实现条件 ;基于波传播理论提出了水库边界反射吸收参数的算法 ;论证了模型试验用于动水压力测试的局限性 .研究表明 ,高混凝土坝特别是高拱坝的抗震分析中在一定条件下应考虑可压缩性 ,但动水压力量值不会达到无限大     

水垫塘动水冲击压力测压管灵敏性分析

随着一批高水头、大流量高拱坝的建设,水垫塘合理布置便成为工程设计中的一项重大技术问题,而动水冲击压力是水垫塘的一个重要指标。测压管法是目前水工模型试验中常用的较经济的方法。为了评价测压管测量水垫塘动水冲击压力的灵敏性,采用三维紊流数值模拟方法,对不同的测压孔内径和测压管内径比值下的水垫塘动水冲击压力测量敏感性进行分析,并用模型试验进行验证。研究结果表明:测压孔内径和测压管内径的比值对动水冲击压力测量有较大的影响,区别于常规水工模型试验要求（测压孔内径应小于2 mm,测压管内径宜大于6 mm）;建议测压孔内径和测压管内径的比应大于0.7且测压管内径宜大于6 mm,并对冲击核心区域用脉动压力传感器法结合测量。     

江口拱坝坝基渗流场有限元法分析

运用固定网格结点虚流量法及排水子结构技术，对江口拱坝坝基的防渗与排水渗控制施、两岸山体边界条件、隔水岩层阻渗及岩体成层产状等因素在影响坝基渗流场特性中的具体作用进行了计算分析。结果表明，排水子结构技术在精细求解复杂坝基渗流场中具有明显的优势，它在理论和算法上严密，完全能仿真模拟各个排水孔的几何尺寸及排水降压的真实水力行为，不仅能明显地提高计算效率，还能使渗流场的精度大大提高。     

水电站进水塔动水压力研究和探讨

基于理想流体,将进水塔简化成水中悬臂梁体系,推导了其受迫振动时的动力响应方程,给出了进水塔内外表面动水压力的解析表达式。与有限元法、水工抗震规范公式计算结果进行了对比,分析验证了该方法在进水塔结构上的适用性及准确性。结果表明:动水压力表达式与结构振型密切相关。该方法的动水压力曲线趋势与有限元方法相似,均在水面以下某深度处迅速变大及达到最大值后曲线值减小弯回,两者最终在塔体底部收于相近的值;最大值大于有限元法,其最大值处曲线折回明显,幅度较大。弹性模量和进水塔高度对动水压力的曲线形态和数值有重要影响。同时,输入激励荷载的频率对动水压力影响巨大,尤其频率与进水塔某阶频率相近时会导致动水压力的异常增大。该方法对分析进水塔动水压力具有参考价值。     

数值求解 Boussinesq 方程的有限元法

本文基于有限元方法，采用线性单元，通过节点周围单元内的一阶导数的加权平均来确定单元节点上变量的一阶空间导数值，建立了求解Boussinesq方程的数值计算模型，模型中，时间的积分采用Adams-Bashforth-Moulton预报-校正法，对波浪传播情况的计算表明该模型可以给出令人满意的结果。     

水力自动滚筒闸门动水压力的模型试验

通过物理模型试验对圆筒闸体迎水表面的动水压力进行了研究,测试和分析各工况下圆筒闸体迎水面的时均压力和脉动压力,试验证明,其结果符合流体力学的基本理论,并对水力自动滚筒闸门的设计具有指导意义。     

洞坪水电站泄水拱坝水垫塘底板冲击压力研究

洞坪水电站泄水方式为拱坝坝身泄水,坝身设2个表孔和3个中孔,沿中轴线对称布置。小流量泄水时,双表孔泄流的消能效果较好,但作用在底板上的脉动压力偏大,不利于底板的安全运行。试验探索了泄水方式、流量变化、下游水位变化对底板压力的影响