基于非线性理论的推移质输沙率公式

基于非线性理论的尖点突变模型,分析了水流条件和泥沙颗粒在床面相对位置对泥沙输移过程的非线性动力学特征的影响,得到尖点突变模型的状态变量和控制变量,建立了定性描述泥沙输移的尖点突变模型,并通过坐标变换和拓扑变换,构建了非线性推移质输沙率公式。经与推移质输沙率实测资料、基于同理论推移质输沙率公式和经典推移质输沙率公式对比,分析了低强度输沙时不同公式计算结果存在差异和高强度输沙时计算精度发生突变的原因,讨论了泥沙起动切应力对输沙率公式的影响,验证了本文公式具有良好的适用性,证明了本文非线性推移质输沙率公式是合理的。     

长江重庆河段平面二维非恒定水沙数值模拟

本文针对长江重庆河段复杂的水沙运动特点和地形条件，考虑悬移质和推移质运动，采用有限元方法建立了平面二维非恒定水沙数学模型，对重庆河段的水流运动和泥沙冲淤进行了模拟。模型中采用张红武提出的不平衡输沙理论以及引入符合重庆河段水沙特点的悬移质挟沙力公式和推移质输沙率公式，对现有三峡库区数学模型进行了改进，并利用重庆河段正态模型试验和原型观测资料对模型进行了验证。结果表明，模型计算的沿程水位、断面流速分布和河床冲淤变化与资料符合较好。     

斜坡上的推移质输沙率公式

为了获得理论更全面、应用范围更广的推移质输沙率公式,基于数理统计方法及力学分析方法,借鉴Engelund推移质输沙率模型,研究了斜坡上推移质输沙率问题。在分析斜坡上泥沙颗粒受力的基础上,考虑了水流近底作用流速的随机性及床面上泥沙颗粒分布的随机性,推导出了斜坡上泥沙起动概率;探讨改进了单位床面上泥沙颗粒数和推移质运动速度的计算式,得到了文中推移质输沙率公式。采用不同坡度的实测资料进行验证,并与其他经典公式计较,结果表明,在不同坡度的情况下文中公式都有较好的适用性,且精度较高。     

冲积河流河型的成因及分类与判别计算方法研究

本文建立的冲积河流河型成因的输沙平衡程度概念认为,不同冲积河流河型形成的根本原因在于其输沙平衡程度的不同。根据强平衡输沙概念,建立了冲积河流稳定程度公式。利用黄河、渭河和汉江部分资料进行的初步计算表明,根据河型成因的输沙平衡程度概念,基于冲积河流稳定程度公式,采用模糊聚类方法,可以建立一套完整的河型分类与判别的模糊聚类计算方法。     

明渠非恒定流推移质输沙试验研究

为研究明渠非恒定流输沙特性,本文建立了一套非恒定流流速、水深、流量及推移质输沙率测量系统。进行了9组恒定流输沙及3组非恒定流输沙试验,结果表明:恒定流条件下Einstein公式比Meyer-Peter公式具有更好的精度;非恒定流的推移质输沙强度与水流强度变化存在不同步的现象,长时间平均输沙率大于恒定流结果。     

三峡大坝修建后荆江河段的悬沙浓度分布特性

三峡大坝修建后，荆江河段的床沙和悬沙均粗化，而且近底区域（<10%水深）经常出现悬沙浓度远大于垂线均值的情况（即“拖尾”现象）。经典Rouse公式不能很好地描述具有“拖尾”现象的悬移质含沙量的垂向分布特性。对于在荆江河段模拟实测悬沙浓度并进一步计算断面输沙量，目前缺乏一个可靠的评价。本文根据沙市和监利两站在三峡大坝修建前后的实测悬沙浓度资料，深入分析了Rouse公式和韩其为不平衡输沙公式在荆江河段应用存在的问题。结果显示，垂线平均悬沙粒径大于0.1 mm和具有“拖尾”现象的悬沙浓度分布是三峡大坝修建后出现的悬沙浓度分布新特性。悬沙变粗和不平衡输沙的影响导致Rouse公式不再适合用其模拟浓度。此外，这两类悬沙浓度曲线的近底含沙占垂线单宽输沙率的比例均较大，佐证了近底观测的必要性。     

山区大比降河流寸滩河段卵石推移质输沙率研究（Ⅰ）—无量纲输沙强度

中国西部存在大量比降大、相对光滑度小、河床组成粒径粗的山区大比降河流,本文针对其河流特性,选择寸滩河段作为代表计算河段,搜集了1954~2007年5233组实测资料作为基础资料,分析比较了6个经典推移质无量纲输沙公式的计算精度。参照计算精度最高的Fredsoe(1976)式的思路,假设输沙强度Φ与有效水流强度Θ*成幂次关系,以水流强度与泥沙起动临界水流强度为主要变量,建立了寸滩河段的推移质无量纲输沙公式。通过对比,本文公式能很好地反映寸滩河段推移质输沙规律,计算精度较经典公式有一定提高,可为该河段的水沙研究提供借鉴与参考。     

基于阻力特性的粗糙度计算方法

床面粗糙度Ks是沙粒阻力计算的重要因素，对流速分布、推移质运动及输沙率等问题的研究具有重要的意义。基于阻力特性，综合考虑水沙条件，建立了以泥沙中值粒径、非均匀系数、水力半径和床面坡度为变量的床面粗糙度计算公式。经实测资料验证，并与其他学者的计算方法进行均方差分析对比发现，基于非均匀沙的Ks计算方法的计算精度明显高于基于均匀沙的Ks计算方法；本文公式既适用于均匀沙粗糙度计算，也适用于非均匀沙粗糙度计算，且计算精度明显高于其他学者的计算精度；床面沙波及泥沙输移对公式计算精度的影响均较小，沙波的影响程度小于泥沙输移的影响程度。     

都江堰河床质级配和推移质输沙率研究

以都江堰河段实测的河床质级配和卵石推移质资料为基础,经过分析计算得出：河床质代表粒径沿程的衰减符合倒数函数规律,卵石之间的碰撞破碎和磨损是该河段卵石沿程细化的重要因素。爱因斯坦推移质公式的计算结果与实测值基本一致,梅叶彼得公式计算的结果则明显偏小。在河流的涨水过程中,水流坡降变陡,挟沙能力增加,推移质输沙率加大。     

基于图像识别的推移质输沙率检测技术研究

鉴于传统推移质输沙率测量方法难以进行实时动态检测,本文将图像识别理论与推移质输移特点结合,提出了基于图像识别的推移质输沙率检测技术,给出了相应的推移质颗粒组成确定方法与推移质输沙率计算方法。水槽试验表明,基于图像识别的推移质输沙率的确定方法具有较好的可靠度。实时动态检测表明小粒径泥沙输移具有较好的连续性,而大粒径泥沙输移则具有明显的阵发性特点。这种非接触式的检测方法可以实现对非均匀推移质输移过程的动态监测,实时获取推移质颗粒组成以及分粒径组和分条带输沙率,在推求确定输沙率时还可以降低拟合曲线的病态特征程度,丰富了推移质测量的内容,有利于对非均匀推移质输移规律的深入研究。     

高含沙水流挟沙力计算公式研究

基于现有各家水流挟沙力计算公式不能直接用于高含沙水流挟沙力计算的状况 ,本文引入宾汉切应力 ,并运用能耗原理建立了新的高含沙水流挟沙力计算公式 ,并利用大量实测资料进行了验证 ,验证结果表明 ,本文建立的高含沙水流挟沙力计算公式比现有各家公式概念清晰 ,与实测资料更为符合。     

高压并联电容器组的合闸涌流计算方法的研究

在实践中发现,高压并联电容器组实测的合闸涌流与现行规程的计算结果相互矛盾。鉴于合闸涌流的数值十分重要,直接影响到断路器触头不检修的电寿命和电容器组继电保护的整定计算,重新推导了投切电容器组的涌流计算公式,推荐了单组电容器合闸的涌流计算公式,电抗率相同、多组电容器组合闸的涌流计算公式,以及2种电抗率时、多组电容器组合闸的涌流计算公式,供工程技术人员参考。算例计算结果表明了这些计算公式的正确性。     

新型固体颗粒料质量流量检测方法的设计与理论分析

本文提出了一种新型的固体颗粒料质量流量的检测方法，该种方法利用两个相邻布置能够测量物料重量的性能一致的传感器检测出固体颗粒料的运动速度，进而利用所测得的速度值和重量值根据推导的计算公式计算出物料的质量流量。文中对测量原理进行了详细的说明，并给出了两种计算精度不同的质量流量计算公式及相应的理论推导过程，分析后发现两种计算公式在计算质量流量时有精度差异，但在计算物料累计质量时几乎等同。文章最后对该方法的应用特点进行了分析。     

调压室受简谐振动的水压力分析

本文分析圆截面调压与差动式调压室简谐振动的水压力问题，对于该问题，文中给出了解析解，并利用所推公式做了计算，绘出了不同情况下的动水压力曲线，在此基础上，文章分析了边界的影响，给出了使用方便的总压力系数计算式。     

A new formula for calculation of the maximum step voltage in a substation grounding grid

This paper introduces an analytical formula for calculation of the maximum step voltage at a substation grounding grid, based on a new theoretical analysis method. The accuracy of this formula is checked by the results obtained from both the computer program calculation and the model test. Evaluations of the formulae commonly used to calculate step voltage in various countries are also given.     

黄河下游游荡段非均匀悬沙输移特点

黄河下游水流含沙量大,河床调整迅速,河道输沙能力变幅大,输沙过程与规律复杂.因此研究黄河下游泥沙输移规律,是研究河床变形过程、预测河道发展趋势的基础,对水沙治理与河道整治规划具有重要的现实意义.本文以黄河下游游荡段为对象,基于1986-2015年游荡段实测水沙资料与地形资料,分析了花园口-夹河滩河段与夹河滩-高村河段的...     

基于矩函数的风速概率分布参数估计方法

风能利用领域常以双参数Weibull分布描述风速统计特性,准确估计分布参数是准确计算风能特征指标的前提。推演发现服从Weibull分布的随机变量的各阶矩仍然服从Weibull分布,根据这一统计学性质,拟定了基于矩函数的3个参数估计公式。精度检验显示,本文方法在较大范围内均具有较高的精度。通过算例与现行方法比较分析,认为本文方法特别是3阶矩公式值得推广使用。     

基于多项式逼近的单峰谱线插值算法在间谐波分析中的应用

快速傅里叶变换在非同步采样和非整数周期截断的情况下存在较大误差,无法获得较精确的间谐波参数值。现有单峰谱线插值算法可以提高间谐波频率、相位和幅值的计算精度,但修正公式计算复杂,影响检测精度。为此,文章提出了一种基于多项式逼近的单峰谱线插值算法,利用距间谐波频点最近的单根离散频谱幅值估计出待求间谐波的幅值,并利用多项式逼近方法推导出幅值、频率及相位的修正公式,基于该方法,推导了一些常用窗函数的修正公式。通过与现有单峰和双峰谱线插值算法在噪声情况下的仿真比较,证明了该方法易于实现,能有效减小估计偏差,提高数据检测精度。     

Sparking formulae for very high-voltage Paschen characteristics of gases

The aim of this article is to present Paschen characteristic formulae with appropriate constants for most of the common gases used in high voltage technology. This aim is achieved by choosing two appropriate well-separated values on the Paschen characteristic, and this enables the two physical-engineering constants B and C in formula to be determined.