水电站尾水系统的非恒定流计算

本文对复杂尾水系统的非恒定流进行分析和计算．以圣维南方程为基础，建立了复杂尾水系统非恒定流计算的数学模型，模拟了水轮机出流、尾水调压室、有压尾水洞无压尾水洞，从而考虑了无压尾水洞，对尾水调压室中水位波动的影响；同时，推导了由水轮机出流、尾水调压室和有压尾水洞组成的无压尾水洞非恒定流计算的上游边界条件，及相应计算工况的下游边界条件．数值计算方法采用Ｐｒｅｓｓｍａａｎ，Ａ．隐式差分法．     

河道一维非恒定流数值模拟深化研究

传统的河道一维非恒定流数值计算一般采用特征线法和以Preissmann方法为代表的有限差分法.特征线法计算精度比较高,但受时间步长的限制,用于河道一维非恒定流计算时计算效率却不太高.而Preissmann方法相比特征线法计算效率有所提高,但在求解过程中特征量的守恒性却没有做出相应要求.为了兼顾数值计算的效率和特征量的守恒,建立了基于有限体积法的河道一维非恒定流数值计算方法,并分别选取淮河干流洪水和史灌河洪水进行了验证计算,验证计算成果表明所采用的方法特征量守恒性较好,洪峰水位计算值与实测值吻合也较好,可用于河道一维非恒定流计算.     

用非恒定流方法计算明渠恒定流问题

使用计算机计算明渠恒定渐变流水面曲线有两种分法:恒定流方法和非恒定流方法。用恒定流方法,由已知流段长度求未知断面水深的情况要包含迭代过程,如果步长选择不当,可能遇到发散的情况;用非恒定流方法,如采取特征差分格式,也要考虑稳定性问题。通过一系列数值试验,对上述两种方法进行分析,比较。     

液体管道瞬变流摩阻的计算方法

在液体管道瞬变流计算中,传统的拟恒定摩阻模型不能准确描述瞬变流的真实物理现象.多年来人们一直在研究瞬变流摩阻的精确表达式和计算方法.总结了液体管道中瞬变流摩阻的计算方法,着重阐述了瞬变流非恒定摩阻问题的主要研究成果,介绍了几类有重要价值的非恒定摩阻模型及相应的应用范围,并给出了各类模型进行数值计算的思路,最后通过算例验证了非恒定摩阻模型比传统的拟恒定摩阻模型能更精确地模拟液体管道瞬变流压力波的衰减和波形畸变.     

冲积河流分级恒定水沙数学模型的适用性研究

天然河流的来流过程往往是非恒定的,特别是在洪水季节.在工程实践中为了简化计算,通常将非恒定来流过程概化为梯级形式的恒定流求解,相应的模型被称为分级恒定流模型.然而,分级恒定流模型与非恒定流模型之间的差异并不十分清楚.通过概化的长江中游长河段的数值算例来研究比较两种模型之间的差异,采用有限体积法中的SLC数值格式来求解非恒定流模型中的控制方程组,对于分级恒定流模型中的常微分方程组则采用有限差分法求解.研究结果表明,随着计算历时的增加,两种模型计算结果之间的差异逐渐变大.在模拟50年的冲淤变化时,分级恒定流模型与非恒定流模型计算总河段的冲淤量的相对差异为2.1%.随着河段距离的增加,两种模型计算河段的冲淤量相差越来越大.一般来说,分级恒定流模型可适用于短历时、短河段的情形;对于长历时、长河段水沙运动过程的模拟,推荐使用非恒定流模型.     

渭河下游河道及洪泛区洪水演进的数值仿真(Ⅰ)——数学模型及其验证

以渭河下游咸阳至北洛河河口间的一维洪水和距离咸阳断面下游136km的右岸洪泛区二维洪水为对象,进行4种洪水频率的一维和二维嵌套的非恒定流计算.对于非规则区域的二维非恒定流,采用了曲线坐标系下的有限分析法离散数值格式进行了数值模拟,针对动边界问题提出了新的数值处理格式,本部分为数值模型和计算方法的验证部分.     

渭河下游河道及洪泛区洪水演进的数值仿真（I）——数学模型及其验证

以渭河下游咸阳至北洛河河口间的一维洪水和距离咸阳断面下游136km的右岸洪泛区二维洪水为对象，进行4种洪水频率的一维和二维嵌套的非恒定流计算．对于非规则区域的二维非恒定流，采用了曲线坐标系下的有限分析法离散数值格式进行了数值模拟，针对动边界问题提出了新的数值处理格式，本部分为数值模型和计算方法的验证部分．     

低速翼型绕流的多模态耦合与流动稳定性研究

采用非线性动力学理论对翼型绕流的多模态耦合机制进行研究,并阐释模态耦合作用与流动稳定性的关系。通过特征线有限元方法对翼型绕流问题进行数值计算,建立非定常流场数据库。为了分析流动稳定性和流动特征,利用本征正交分解提取流场中的特征模态,从而分析翼型绕流非定常流场的特征模态之间的相互作用关系,并给出了非线性流体动力系统中的不同模态作用与流动稳定性的关系。     

恒压恒流自动控制注水工艺技术在坪北油田的应用

恒压恒流注水工艺的特点,是在注水过程中保持注水泵出口压力的恒定和注水井注水流量的恒定。注水泵采用变频调速和闭环调节,实现出口压力恒定;注水井口采用多功能恒流配水装置实现注水流量恒定。恒压恒流注水工艺的应用,避免了调水引起的系统压力大幅波动和超注、欠注事故的发生,提高了注水质量,降低了岗位员工的劳动强度,提高了注水生产管...     

一维圣维南方程组的特征线法

天然情况下,河道水流有可能出现非恒定流,对于非恒定流问题可用圣维南方程组建立一维数学模型求解.介绍了求解一维非恒定水流数学模型的特征线方法,并且对其中关键性参数进行详细讨论和确定.通过对赣江支流锦江1982年和1985年洪水资料进行模拟计算,结果表明:计算水位过程和实测水位过程吻合较好,计算精度高.     

灯泡贯流式电站机组及下游河道的水力过渡过程计算

针对灯泡贯流式电站水头低、流量大的特点，作者建立了水轮机的边界方程和尾水管出口与下游河道入口的边界方程，对甩负荷后机组及下游河道的水力过渡过程做了联合计算，实现了电站水力过渡过程计算研究中将水力与机械、有压流与无压流统一分析。实例计算表明：与假定尾水管出口水位恒定相比，结合下游河道非恒流时，机组转速最大上升率和导叶前最大水压力增大3％、4．2％，尾水管进口最小水压力减小达31％，对最大正、反向水推力的影响不大。     

不同边界条件下动脉血流数值研究

为了对不同边界条件下动脉血流进行数值计算和比较,分析了血流动力学中边界条件的选取,从而给出了定解条件.在此基础上选用胸主动脉血管参数,采用不同入口和出口边界条件分别对定常流和非定常流进行数值计算.结果表明:在定常流下压力分布均匀,抛物面形状的速度逐渐被拉平;在非定常流下压力波形逐渐由入口波形向出口波形进行转换,速度分布平钝.边界条件对流场分布有重要影响.     

天然河道分级恒定流数学模型的适用性问题

应用有限差分法离散分级恒定流数学模型和有限体积法离散非恒定流数学模型,以长江中游宜昌至汉口段为实例,对水位、流量、含沙量和河床冲淤量进行计算分析。结果表明：从上游至下游,分级恒定流数学模型与非恒定流数学模型的计算水位差异有减小的趋势,流量差异则逐渐增大,洪峰和沙峰到达时间比非恒定流数学模型的计算结果提前,含沙量、河床冲淤量和河床高程在部分断面与非恒定流数学模型的结果存在明显差异;随着计算河段的缩短,差异略有减小;随着计算历时的增加,河床冲淤量和河床高程计算差异持续增加。分级恒定流数学模型的计算耗时更长,且计算河段和历时越长,2个模型计算耗时相差越大。建议谨慎应用分级恒定流数学模型。     

三峡电站日调节非恒定流对航运的影响分析

针对三峡－－枝江河道的地形特征,建立了一维非恒定流模型,并采用Preissmann隐格式差分法,研究三峡电站日调节非恒定流对航运的影响,结果表明非恒定流在河道中引起的流态变化可满足发展航运要求。     

三峡电站日调节非恒定流对航运的影响分析

针对三峡—枝江河道的地形特征 ,建立了一维非恒定流模型 ,并采用Preissmann隐格式差分法 ,研究三峡电站日调节非恒定流对航运的影响 ,结果表明非恒定流在河道中引起的流态变化可满足发展航运要求     

Preissmann隐式格式在复式断面河道中的应用

针对复式断面河道的特点，利用Preissmann四点加权隐式差分格式对圣维南方程组进行离散，给出了复式断面非恒定流较为有效的数值计算方法。     

澜沧江景洪电站日调节运行方案的研究

运用一维非恒定流数学模型对电站日运行方案进行研究:采用Preissmann隐式格式建立一维非恒定流数学模型,通过物理模型试验结果对数学模型计算结果进行了验证,在两者结果吻合较好的情况下,对景洪电站4种日调节工况下澜沧江景洪电站下游约85 km河段的水流条件进行了非恒定流计算,通过景洪电站日调节4种运行工况下的非恒定流特征参数:下游河道水位日变幅、小时变率和20 m in变率,分析景洪电站4种工况的非恒定流水流条件对景洪电站下游河道通航水流条件的影响,得到了对下游河道通航水流条件较小的景洪电站运行工况。     

偏心环状管流的数值模拟

在全面调研了国内外关于偏心环状管道层流的研究文献之后，发现几乎都利用经济公式或近似估计式进行水力计算，这与石油工业中的广泛应用不相适应，根据流体力学中N－S方程对层流的描述，再结合力学理论，对偏心环状管流的界面提出严密而科学的界面耦合条件，得到了完整描述偏心环状管流的适定的偏微分方程组，然后通过数值模拟，得到了偏心环状管流的数值解。     

基于HV9910的LED恒流源设计

针对电网电压波动问题,基于HV9910设计了一种输出电流为350 mA的LED恒流电源。介绍了LED恒流电源的电路原理;实验测试了输入交流电压在165-265 V范围内变化时,输出电流的情况。实验结果表明,输出电流基本保持恒定,验证了该方法的可行性和高效性。     

泵管渠池复杂抽水系统的过渡过程计算

探讨了复杂抽水系统中有压流与无压流数值模拟的求解方法,将其统一于一种特征线求解格式,解决了在渠管衔接处的明满流问题.用该模型对大型泵站中泵管渠池组成的复杂抽水系统的水力过渡过程进行了计算.