水力机械研究领域的发展

60年来,中国水利水电科学研究院水力机械专业经过几代人的艰苦努力,研发能力得到极大的提高。在研发平台建设、水力模型开发、测试技术和相关基础理论研究等方面取得了显著的进展,目前是我国唯一专门从事水力机械应用基础和关键技术研究的国内外知名科研机构。本文从测试技术、CFD数值模拟及优化技术、状态监测和空化、空蚀及泥沙磨损等四个方面,回顾了我院60年来在水力机械研究领域的发展过程,重点介绍了近10年主要成果,最后简要阐述了水力机械研究领域今后的研究重点和发展方向。     

运用先进场测量方法进行可探测水力发电状态检查

本介绍了先进的周期场测量法在水电机组故障检测方面的应用。同时分析了水力发电输出的振动特性，解释了多通道仪器和分析法的应用以及轴振动分析法和无旋部件振动频率分析的基础原理。1倍转速下导致的剧烈振动的故障种类包括：机械失衡，磁失衡，水力失衡，轴偏心，和横向转子共振。静拉力的来源为恒定磁力和液压力。对于含有两个以上轴承的机组，轴承偏心也会在轴承间产生静拉力。另外，本还讨论了定子的振动和空化的探测，介绍了相关的水力振动标准和评估立式水电机组振动的norconsult标准，提出了一种新的研究水轮机转轮运转中的机械应力的方法。此方法是在不修改转轮的基础上直接在转轮上固定应变片，并用环氧树脂薄层保护应变片。再将一个数据记录器安置在动轮毂内，在试验过程中进行自动测量。     

二滩水电站水厂水力机械反应池设计研究

通过对二滩水电站企业自备水厂机械反应池的设计，阐述了改电力机械传动为水力机械传动的必要性和优越性，建立了水力机械反应池的计算关系式，并介绍了在实际工程中的应用方法、步骤和注意问题。     

西班牙水库排沙系统

本文首先参考西班牙水库典型实例介绍了水库泥沙问题和在流域面积内及大坝和水库中必须进行的处理措施，然后介绍了常用泥沙排除法（水力法和机械法）。第一种方法（水力法０较经济，但需要相当大的用水量，因此在干旱地区这种方法实际上是不可想象的，第二种方法（机械法）较为昂贵，仅在水库对居民点生活很重要时使用，本文描述了吸泥机，吸泥泵和利用水库水头管道输送并例举了世界上的一些应用实例，示出了不同排沙系统的对比表。     

CFD技术在水力机械研究中的应用

中国水利水电科学研究院水力机电研究所从20世纪80年代开展对CFD数值模拟技术在流体机械方面的研究，在水力机械的性能预测、泥沙磨损预测、气液两相流计算、非定常流计算及流体与强度计算的相互结合等方面取得了一些进展和一批成果。，最后从基础研究、应用研究两方面，提出了今后流体机械CFD研究领域的研究重点和发展方向。     

消滩水力指标的确定方法讨论

消滩水力指标是山区河流航道整治设计中必须首先明确的问题.归纳和评述了现行的5种消滩水力指标确定方法:实船实验法、经验分析法、阻力计算法、能量分析法和船模试验法.指出在目前航道界较常用的一种阻力计算法-兹万科夫法,有着明显优势和在计算中还存在一些有待解决的问题,如驳船船队阻力、倒比降滩段比降阻力计算以及浅水和狭窄水道对船舶阻力的影响等.     

水力插板技术在透水丁坝中的应用研究及展望

水力插板技术经过20多年的发展,已在多种工程领域中广泛应用,效果显著。与此同时,水力插板专用施工设备机械和水力插板工程试验研究也已经十分成熟。水力插板透水丁坝是将水力插板技术与传统透水丁坝相结合的新型水工建筑物,在实际工程中还未使用,而对于水力插板透水丁坝的研究也才刚刚起步。详细介绍了水力插板技术的研究现状,总结了水力插板透水丁坝的研究现状,提出了水力插板透水丁坝未来的研究方向,并对每个方向进行了详细的解释和说明,为水力插板透水丁坝用于工程实践提供理论基础。     

天荒坪抽水蓄能电站水力机械设计简介

简要介绍了天荒坪抽水蓄能电站水泵水轮机选择一些技术问题，并对水力机械辅助设备的选用与系统设计做一概述。     

水电站水力机械设备的自动化

自动化的基本原理水力机械设备的自动化问题,应该在水电站设计的同时得到解决,而自动装置的各个部件则应有组织地与各个相应的机械和设备的结构联系起来。本文企图把在设计水力机械设备时,通常所采用的一些基本决定加以系统化,并提供一些有关水力机械自动设备的参考资料。在这里不研究自动化问题的     

复合树脂金刚砂抗磨涂料在水力机械上的应用

本文通过环氧金刚砂抗磨涂料在一些水电站、泵站的水力机械上的应用实例，证明了这种涂料有着一定的抗磨蚀能力，但其又存在着粘接强度不足及毒性太大的弊病。为此，对环氧金刚砂涂料作了进一步的研究与改进，研制出了抗磨能力更好的复合树脂金刚砂抗磨涂料。后者较前者粘接强度提高1.6倍，剪切强度提高了1.3倍，毒性也基本消除。实践证明，复合树脂金刚砂抗磨涂料是水力机械较理想的抗磨涂料。     

富营养化评价中数据分析的研究进展

数据处理方法是富营养化评价的关键因素。简要阐述富营养化的定义,比较详细地评述富营养化评价过程中数据处理方法的研究现状及国内外常用的几种富营养化评价方法。重点介绍几种定量评价水质富营养化的方法：综合指数法、统计分析方法（主成分、聚类和判别分析）,以及遥感技术、多标准评价分析、模型分析等。指出富营养评价技术的发展将为水质管理提供可靠的依据,并对富营养化评价技术的研究做出了展望。     

大型水轮发电机转子磁极极间连接状况分析

通过对大型水轮发电机转子的运行现状、对因转子磁极极间的连接点接触不良而引发事故的分析,指出了造成此类事故的主要原因,并从绝缘监督的角度出发,针对此类事故的预防方法进行了初步的研究、分析,最后提出了简单、可行、实用的转子磁极极间的连接状况分析判定方法.     

浅谈水资源承载能力研究进展与发展方向

水资源是人类赖以生存的基础性自然资源,本文在分析现有资料的基础上,对水资源承载能力的概念、内涵和基本特性进行了科学界定和归纳.提出水资源承载能力是水资源对经济社会发展的支撑的规模,它具有明显的空间内涵和时间内涵;综述了水资源承载能力计算方法的研究进展,将水资源承载能力评价方法分为经验估算法、指标体系评价方法和复杂系统分析方法;最后指出存在的问题及水资源承载能力研究的发展方向.     

边坡稳定性分析方法及工程应用研究进展

边坡稳定性分析是岩土工程领域的重要研究课题,近年来边坡事故多发边坡稳定性问题受到高度重视。刚体极限平衡法和有限元强度折减法在边坡工程稳定分析中发挥重要作用,已经取得了许多重要研究成果。文中对以简化Bishop法、M-P法和通用条分法为代表的刚体极限平衡法的理论基础和计算过程进行了阐释,同时结合算例对有限元强度折减法等计算机数值计算方法的基本原理、主要特点和功能优势进行了分析并对比。通过列举前人的研究进展和工程实际应用,总结各种方法的适用范围和局限性。最后指出,随着边坡技术的进步,应发展多种分析方法相结合的复合分析法和随机方法与模糊方法相结合的可靠度分析法等新型边坡分析方法。     

江河水沙变化趋势分析方法与比较

为了有效地分析江河水沙变化趋势,在总结现有研究方法的基础上,以长江大通站和宜昌站的水沙变化为例,就江河水沙态势变化图示分析方法和统计分析方法进行了深入细致地分析与对比。在进行水沙序列的趋势性分析时,可采用一种图示分析方法和一种统计量分析方法相结合的手段;对于图示分析法中的过程线法、滑动平均线法和累积曲线法,前两种方法主要反映水沙态势变化过程,而累积曲线法主要用于分析水沙长期变化趋势;对于统计分析法中的Mann-Kendall法、线性趋势回归检验、Spearman秩次相关检验和累加滤波器法,Mann-Kendall法在水沙态势变化分析过程中简单有效,使用较为普遍。     

坝库系统流固耦合数值分析方法简述

从水体的研究角度出发,介绍有限差分法、有限体积法、有限元法、边界元法等分析方法以及Lagrange坐标系、Euler坐标系和ALE等描述方式在坝库系统相互作用中的选取与应用。通过对比分析可知:各种方式都有优点及局限性,应具体问题具体分析;ALE描述方式具有其独特优势,被较多应用在流固耦合分析领域。最后指出,对于流固耦合问题,需要在数学模型、接触边界相容条件的处理等方面进行深入研究。     

加筋边坡筋材内力的非线性弹性增量分析

针对目前工作应力状态下加筋边坡设计方法的不合理性,介绍了一种新的分析计算思路。基于潜在滑裂面处的筋土变形协调和非线性弹性邓肯-张土体本构关系,利用广义胡克定律推导得到非线性弹性增量算法。并通过3个不同倾角的边坡算例,将分析结果与有限元结果进行对比。结果表明:当坡面垂直时,增量算法与有限元解匹配度极高,表明该算法极适合于加筋边坡坡面垂直的情况;当坡面与竖直方向的夹角增大时,增量算法的偏差将逐渐变大,可通过坡面倾角折减系数予以修正。增量算法具备简洁、实用、高效的工程要求特点,具有广阔的应用空间。期望本研究成果能促进筋土相互作用机理清晰化和加筋边坡设计方法合理化。     

边坡稳定分析方法综述及发展趋势研究

边坡稳定性问题是岩土工程中的一个重要研究内容。边坡破坏具有不同的模式,相对应便产生了多种分析方法。采用列表比较方法侧重列述了各分析方法的优缺点及工程适用范围,以便于工程实践应用的参考。总体上将稳定性分析方法分为定性分析、定量分析和不确定性分析三类,并在最后对边坡稳定性分析方法的发展趋势作了展望。     

基于小波能量特征的气液两相流流型识别方法

应用小波分析对流型的动态压差波动信号进行分析、提取特征,然后将小波能量作为改进BP神经网络的输入,提出一种新的流型识别方法,并用实验数据验证了该方法的正确性和有效性。     

滑坡涌浪预测评价方法综述

鉴于滑坡涌浪是一个涉及滑坡动力学、岩土力学及流体力学等多学科的复杂流固耦合问题,且具有重要的地质灾害研究价值,在收集整理国内外20个典型滑坡涌浪资料、归纳大量国内外滑坡涌浪预测评价方法的基础上,将滑坡涌浪的预测评价方法分为四类:经验公式法、数值分析法、物理模拟法和其他研究方法,针对各类方法的适用性与优缺点展开讨论与评析。根据滑坡涌浪各种预测评价方法的研究现状、局限性以及发展趋势,提出未来滑坡涌浪研究的几点展望。