弯曲型河道水流流速分布及阻力试验

弯曲型河道水流运动规律及阻力特性在水利工程许多领域中占有十分重要的位置.对正弦派生曲线、梯形断面的连续弯曲型河道开展了物理模型试验,采用日本ACM2-RS型X-Y方向2轴电磁流速计对水流流速进行了测量,并对水流阻力进行了分析.结果表明,弯顶水流纵向时均流速分布接近抛物线型,最大流速点位于上部水面以下,整体上大下小,而顺直过渡段水流纵向时均流速分布最大流速点位于底部,整体上小下大;弯道段纵向垂线平均流速横向分布沿程依次为自由涡、均匀流及强迫涡分布;弯顶中垂线水流横向环流随流量、水深的增大而增大,零流速点的相对水深值大致在0.4～0.6范围以内;弯曲型河道水流阻力系数随着过水断面平均水深、水力半径的增大而增大,随着过水断面宽深比的增大而减小.     

滩槽水流流速横向分布的研究

研究了滩槽水流流速横向分布，对滩槽掺混区的横向涡粘性系数进行了计算，并给出其表达式，由此求解水深平均的水流运动方程，得到垂线平均流速横向分布公式，经验证，此公式与实测资料基本符合。     

刚性沉水植被水流的流速垂向分布

水流速度分布是植被水流动力学研究的基础问题之一。含有沉水植物的水流由于植被阻力的作用,其流速的垂向分布与不含水生植物的水流相比,具有很大的差异;在形态各异植被的影响下,其流动十分复杂,很难得到流速分布的解析表达式。在"圆柱型"植被流速分布的基础上,通过有限解析法逐段分析含有沉水植被水流的动力特性,考虑了沉水植被的垂向形态变化对植间水流的影响,得到了任意形状植被水深范围内的水流流速分布。通过与室内试验数据的比较分析,所用方法得到的结果与试验数据吻合很好,能够准确地反映植被间水流流速的垂向变化,并具有更为广泛的适用性。     

滩槽水流流速横向分布的研究

研究了滩槽水流流速横向分布．对滩槽掺混区的横向涡粘性系数进行了计算，并给出其表达式．由此求解水深平均的水流运动方程，得到垂线平均流速横向分布公式．经验证，此公式与实测资料基本符合．     

明渠断面流速与边壁切应力相关的试验研究

根据Ｐｒａｎｄｔｌ理论关于对数流速分布的假定,利用间接测量法测量了相同流量不同水深情况下明渠底部的切应力分布。结果显示,在明渠边壁糙率突然减少的两边流速分布和边壁切应力均有最大值。根据作者的试验结果,给出了槽底平均切应力τ０与明渠流弗汝德数Ｆｒ相关关系,可供参考。     

泥石流内部流速分布规律实验研究

泥石流内部速度是泥石流动力学分析与防治工程设计中最重要的参数之一。本文以粘度较高的丙烯酸树脂与乙酸乙脂混合液模拟泥石流的粘性,以粒径均匀的玻璃微珠作为两相流的固相颗粒,利用PIV流场测量系统,研究了含砂水流与泥石流中颗粒运动过程、垂向流速分布规律;借助高桥堡水石流固体颗粒流速分布模型,计算了不同颗粒粒径条件下泥石流垂向流速分布,并与前人的研究成果进行比较,结果表明：流体粘性较高条件下,颗粒在整个过流断面上分布更均匀,实验中垂向流速测量结果与高桥堡模型计算值吻合良好（u/us>0.3）,而与含砂水流条件下的测量结果差异明显。两相流中固体颗粒垂线流速分布是否存在反“S”曲线分布,主要与流体的粘性及颗粒在液相中分布的均匀程度有关。     

高坝空中挑射水流流速量测方法和仪器的研究

本文介绍高坝泄洪消能空中挑射水流流速研究的目的和意义;介绍作者对挑射水流流量方法的选择,对量测仪器研制的经验和成果,包括测速原理、仪器方框图、电原理图及对测流计算机软件的要求等。此项研究成果为研究挑射水流运行规律提供了测试手段,填补了国内外这方面技术的空白。     

导流栅对弯道水流的影响分析

以某电厂进水流道水工模型试验为基础,分析了在不同工况条件下,弯道段水流的流态,为改善弯道水流的不利流态,设置了不同形式的导流栅,并系统地研究导流栅形式对弯道水流流态的影响,其结果已用于实际工程     

机械加工中间接得到的尺寸的分布规律的探讨

本文讨论了机械加工中直接得到的尺寸经检验剔除不合格的产品后,在不服从正态分布的情况下间接得到的尺寸的分布规律。推导出其概率密度函数,指出概率密度具有的性质,并给出了证明,最后给出其分布函数表达式。     

刚性双层植物河道水流垂向流速分布试验研究

天然河道中植物高低不等,为了研究在淹没条件下含刚性双层植物河道的水流流速垂向分布规律,试验在矩形平底水槽中,采用PVC圆柱棒对刚性植物进行模拟,用三维多普勒超声测速仪(ADV)对流速进行测量,分析在两种不同高度植物存在的情况下流速的变化规律。试验结果表明:(1)高棒之后区域的流速分布曲线存在4个拐点,分布曲线分为5个部分,各部分水流特性各不相同。(2)短棒之后的区域的流速分布曲线存在3个拐点,分布曲线分为4个部分。这两个区域的流速分布曲线的形状在短棒之上、高棒之下的部分有所不同,其他部分大体相似。(3)短棒之下的水流速度大小不尽相同,但在高棒之上的水流流速分布逐渐收敛于一条对数曲线上,高棒之上的水流流速分布符合无植物水流水面附近的流速分布情况。     

圆管流转捩过程中速度分布规律及实验研究

利用普朗特的混合长度理论及由此导出的圆管紊流速度分布公式，再利用圆管层流速度分布公式及由本文实验数据拟合的交替系数公式，推出了圆管流转捩过程中速度分市公式。然后，利用实验数据检验了该公式，其吻合程度满足工程要求。     

矩形明渠流速分布规律及流量自动化量测方法

通过对明渠流速的水槽试验研究,建立了矩形断面明渠沿垂线流速的抛物线分布公式和横向平均流速的乘幂函数分布公式,给出了相关系数的确定方法.采用实际渠道流速资料进行验证,结果表明所提出的明渠流速分布律与实际分布一致,对应测点流速相对误差较小,可以满足明渠流速分布及流量计算精度要求.     

矩形管道层流运动的速度分布与摩阻计算

由于非圆管道内非牛顿流体的研究日趋重要,使得作为比较基础的矩形管道内牛顿流的相应公式的正确作用变得迫切和频繁.而国内外许多重要文献所列有关公式包含有严重错误,笔者对此进行了罗列比较,给出了电子计算机逼近计算结果,并通过两个不同矩形截面管道的实验进行了验证和探索.     

明渠断面流速与边壁切应力相关的试验研究

根据Ｐｒａｎｄｔｌ理论关于对数流速分布的假定,利用间接测量法测量了相同流量不同水深情况下明渠底部的切应力分布．结果显示,在明渠边壁糙率突然减少的两边流速分布和边壁切应力均有最大值．根据作者的试验结果,给出了槽底平均切应力τ０与明渠流弗汝德数Ｆｒ的相关关系,可供参考．     

横塘村水文站代表线平均流速--断面平均流速相关分析

安吉县横塘村水文站是西苕溪区域代表站，该站的水位，流量等水文要素是西苕溪水利规划和综合治理的重要依据，测流方法的确定直接关系到水文资料的质量，本文对该站的代表线测流进行了相关分析，取得了可行性成果。     

低弗氏掺气水流的阻力效应研究

根据某水电站尾水洞模型试验观测到的水流现象与实测资料,分析了低弗氏水流在强迫掺气情况下,掺气浓度大小对水流沿程水面线、断面流速分布及沿程总水头线等水力要素的影响.分析表明:低弗氏水流掺气后存在减阻增速效应;水流掺气后其密度及黏性降低是产生减阻增速效应的主要原因,增加水流的掺气浓度,可相应提高减阻增速效应,减少能量损失.     

圆周形涡流动速度场的数值模拟研究

以圆周形涡流体为研究对象,通过数值模拟的方法对其内部速度场进行研究,较准确得验证了流体速度场的分布特性．为各种流体运动可视化研究领域提供一个清晰的概貌,为矢量场可视化的研究发展提供参考．     

明渠流速分布经验公式及其在高洪测流中的应用

对二维明渠均匀流流速分布公式进行修正,根据普朗特半经验半理论流速分布公式导出二次抛物线分布的经验公式,并由此公式推导出表面流速与平均流速的关系,经实验室及天然河流7个水文站实测流速分布资料验证,其相对误差在2%以下,满足工程界的精度要求,这对减少洪水期测流的工作量,提高测流的精度具有实际应用价值。