盾构式输水隧洞的计算模型及其工程应用

本文基于不连续介质变形体的界面应力元理论和方法，建立了盾构式输水隧洞的计算模型．该模型放松了离散单元交界面上的位移连续条件，可以较好地模拟盾构隧洞外衬管片之间螺栓的连接作用和各种缝面的不连续变形特征．理论分析和工程算例表明，本文提出的分析模型仿真性强、计算效率高     

二维大涡模拟在双流道式污水泵叶轮流场分析中的应用

本文采用高斯型滤波函数对Navier—Stokes方程进行滤波处理，再引入亚格子雷诺应力模型推导出了在水力机械内部流场计算中实用的二维大涡模拟方程，并在贴体坐标系下得到计算平面二维大涡模拟方程及其离散形式，编制了数值计算程序，应用该程序计算了双流道式污水泵叶轮内部流场，得到了满意的速度分布和压力分布规律。在此基础上，我们对双流道式污水泵的叶轮进行了优化设计。     

带源项的跨音速粘性流场的数值模拟方法

利用AF方法及采用系数分裂技术的全稳式TVD格式对带源型项的跨音速粘性流场进行了统计，获得了较好的计算效果。TVD格式与AF格式相比，需以较大的计算量为代价，分析了源项对计算收敛的影响，源项隐式或显式处理对收敛速度基本无影响，但是源项的显式处理会带来时间步长的减小，在此基础上，对JPL喷管内的两相流进行了数值模拟。     

弧形坡脚梯形渠道实用经济断面计算方法的改进

简单介绍了弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算式和计算方法．详细叙述了改进计算式的推导过程及计算方法．对改进计算式的验证结果表明,改进计算式的计算简单、可行．     

用牛顿法求解收缩水深的简化算式

收缩水深hc的计算是水工建筑物消能水力设计中经常碰到的问题．因涉及求解三次方程，目前工程设计中采用近似方法试算求解，比较费时．采用近似计算式与牛顿法二次迭代计算相结合，可以得到hc的简化计算公式．计算比较表明，其计算结果的精度满足设计要求．     

预应力钢索式混凝土衬砌的三维非线性有限元分析

本文提出了用三维隐式索单元模拟预应力钢索的三维非线性有限元计算方法，给出了混凝土衬砌裂缝开展估算公式，结合工程实例，对预应力钢索式混凝土衬砌的应力分布规律和破坏特性进行了探讨。     

小水电发电量的径流模型时段计算法

针对调节库容很小的小水电站不能运用以月为单位的长系列径流调节计算法的弱点，推出一种能适应很小调节库容的径流式、坝后式、引水入库式和河床式电站的发电量计算方法．该方法以一年逐日平均流量系列为径流模型，以1h为计算单元时段，所编制的BASIC程序，较微观地反映了每一单元时段的来水量、库容、水位、用水量、弃水量、尾水位、水头、机组效率等发电参数．由于以小时为时段仍然具有阶段性，为准确反映单元时段平均水位与溢流水量，克服小库容的不便，在计算式的逻辑推理上引入虚拟库容的概念．通过程序的技术处理，可以计算丰水期和枯水期的峰电和谷电4种电量，还可以用于有龙头水库调节的梯级电站，和不同库容或装机的多方案比较．该程序经多次使用并与已发电多年的电站对照，计算成果的准确度，在正确取用有关参数的情况下，能达到95％左右．     

分汊河段流场的数值模拟与实验检验

本文采用ｋ－ε双方程对时均流三维控制方程组沿深度积分，建立了深度平均紊流数学模型，用以模拟分汉河段紊流流场．对模型的数值求解采用有限容积法和ＳＩＭＰＬＥ程式．对分汊河段不规则边界的处理，提出了区域坐标系统法，这一方法精度较高、计算时间省．应用上述数学模型和数值方法，对仅在主渠道一侧有汊道分出的不对称分汊问题进行了计算，并用实验资料验证表明，计算值与实测值符合良好．在此基础上．对平面不对称分汊问题进行数值模拟，得出了计算区域的流速分布，计算结果较为准确地揭示了流场的内部特征．     

冲积河流的水流挟沙能力

在前人研究成果的基础上分析了水流挟沙的物理模式，以挟沙水流紊动能量方程为理论基础，得出了紊动能产生项和粘性耗散项的表达式，由此推导出适用于水流的紊流三区(光滑区、过渡区和粗糙区)的挟沙能力计算式，依据天然河流实测资料和室内水槽试验资料，验证了该水流挟沙能力计算式．针对该计算式分析了影响水流挟沙能力的因素．     

发电机优化设计

发电机优化设计Ｅ．Ｊ．Ｇｕｅｒｒａ等主题词水轮发电机，最优设计，计算机计算，模拟技术，应用计算程序通过电磁计算程序、电气研究程序和机械设计程序，计算机使水轮发电机设计获益匪浅．然而，此设计步骤还没有综合成一个程序，常需要在各程序间人为地进行设计数据的...     

悬挂式有缝板桩渗流计算

在以往研究的基础上，对悬挂式有缝板桩进行了渗流计算方法的研究，根据三向电算和电拟试验结果，由回归分析得到了悬挂式有缝板阻力系数的近似公式，为复杂地下轮廓线的近似渗流计算增加了一条途径。同时推导出了计算工无缝板桩阻力系数公式，用该公式计算结果与数值计算、改进阻力系数法近似计算相比较，结果尚为满意，可供设计、施工人员使用。     

低含沙量条件下张瑞瑾挟沙力公式中参数确定及其在荆江的应用

水流挟沙力公式及其参数选取的合理性,直接影响到悬沙输移及河床冲淤变形的计算精度.在少沙河流,张瑞瑾水流挟沙力公式被广泛应用,但其系数和指数在不同研究中取值差异较大.本研究首先选取长江中游相对冲淤平衡状态下的水流含沙量资料共计573组,将其近似等于水流挟沙力;然后点绘水流挟沙力和水沙综合参数的关系,从而确定参数k和m的计...     

铸件充型过程流动与传热耦合模拟

对铸件充型过程流动与传热藕合模拟技术进行了研究，建立了综合考虑辐射、对传导等多种传热行为的有限差分法计算公式，并在Visual C 6．0平台上，自主开发了可集成于CASTSoft/CAE Ver5.0流场计算模块CASTFlow。新算法的应用提高了软件的计算效率，增加了代码的重用性。以法兰铸件为例，CAST-Flow与MAGMASoft的模拟结果基本一致，说明所提出的计算方法是可取的。     

简支组合梁长期变形下混凝土收缩模式研究

长期荷载作用下,钢-混凝土组合梁会因混凝土的收缩而产生附加变形,我国现行规范均未详细考虑这一附加变形对组合梁长期变形的影响。分析研究了国内外文献中有关混凝土收缩的计算理论,基于澳洲规范(AS3600-1988)建立了考虑混凝土收缩应变的组合梁附加挠度计算式,对实际工程中的2根典型组合梁进行了实际收缩效应的计算,利用有限差分模拟分析软件FLAC3D对组合梁在收缩效应下的变形进行了模拟计算,并对各项计算结果进行了分析比较。计算结果、FLAC3D数值模拟结果及实测数据的对比分析表明,该计算式的计算值与模拟值和实测值最为接近,可用于组合梁长期附加挠度的计算分析。     

河床式水电站流道水体附加质量 计算方法研究

分别用附加质量法和流体单元法对某水电站厂房结构进行有限元数值模拟,对模型进行模态 计算,以流体单元法得出的计算结果为依据,将进水塔附加质量公式不断修正后计算模态,直到两种 方法所得频率值相差不多且振型相同时为止。结果表明,水塔附加质量公式乘以0. 1 } 0. 2的修正系 数可适用于河床贯流式水电站的流道层。     

流激振动对弧形闸门启闭力的影响

为探究流激振动对弧形闸门启闭力的影响,基于玛尔挡泄洪放空洞数值模型,对弧形工作闸门进行流固耦合分析,结果表明引起闸门振动的激振力和由闸门振动位移造成的摩擦系数和摩擦力臂的变化是影响启闭力的主要因素.在此基础上对闸门振动体系进行简化,以振动理论为基础,推导出振动过程中的闸门面板压力以及振动位移变化关系式,在考虑对摩擦系数...     

不同流量下渐扩段局部水头损失数值模拟

为研究不同流量下渐扩段局部水头损失规律,选取了MIKE软件的水动力(HD)模块,对渐扩段水面线进行模拟分析,从而得出局部水头损失的水面线、流场等相关规律,并与计算值进行对比。计算结果表明:模拟得到的渐扩段沿程水面线与计算值吻合较好,且从流场图上及水位对比图中可看出,MIKE软件更能很好地模拟出局部水头损失,大大减小计算的难度和复杂程度,且能做到精确模拟。研究成果可为相关实际水利工程提供依据。     

桥墩阻力概化软件在大型涉水桥梁工程中的应用

在大型涉水桥梁的壅水影响数值模拟计算中,由于桥墩尺寸相对较小且数量较多,若通过人工运用经验公式逐一计算每个墩柱的阻力,不仅计算过程繁琐,且极易出错。开发了一套软件平台,对桥墩数量超过400个的港珠澳大桥进行了概化计算。该软件结合建立计算范围内的网格数学模型,提取每个桥墩的边界坐标点数据,分别存放在相应的文件里以供经验公式计算时调用;通过软件的运行,可准确地将每一个桥墩的影响自动概化到离其最近的网格节点上。计算得到的桥墩阻力概化结果与港珠澳大桥的布设情况基本相符,能够提高桥墩概化计算的准确性和高效性。     

水轮机调节系统可视化仿真模型研究

由于水力机组数学模型包含有非线性等因素,所以在实际计算及仿真时难于表示。运用仿真软件SIMULINK,建立了一种进行水轮机调节保证计算的可视化仿真模型,在建立模型时,利用水轮机的全特性建立其非线性数学模型,并考虑了调速器的限幅非线性因素,从而使计算结果要比采用近似计算公式的计算结果更精确。所建立的模型具有很强的开放性和可移植性,模型的结构易于修改和重构,能适应水电站个性强的特点,给水轮机调节保证计算提供了一种非常简便易行的方法。     

单轴对称工形曲梁稳定承载力计算公式

利用ANSYS有限元软件对单轴工形曲梁的稳定承载力进行了分析。在总结不同曲梁稳定极限承载力公式的基础上,通过有限元计算结果进行非线性回归,给出了单轴对称工形曲梁极限承载力计算公式,并验证了公式的合理性。