关于“模型比尺”的两种定义

关于“模型比尺”的两种定义苏鲁平（水工研究所）０前言水工模型的比尺定义本不属复杂问题，目前却有两种定义并存，时常导致表述上的混乱。笔者愿对此一抒己见，以供讨论。１与地图比例尺类比现代各类地图都注明其比例尺，地图比例尺的定义是明确而规范的。比例尺１∶２...     

悬移质动床模型设计中的时间比尺和含沙量比尺

从悬沙动床模型设计的一般问题出发，就时间变态的产生及其对试验结果的影响进行了分析，得出了含沙量比尺偏离导致时间变态产生的结论。在分析现有含沙量比尺确定方法的基础上，提出了由水流运动相似和河床变形相似来控制含沙量分布相似，从而求解含沙量比尺消除时间变态的途径     

悬移质动床模型设计中的时间比尺和含沙量比尺

从悬沙动床模型设计的一般问题出发，就时间变态的产生及其对试验结果的影响进行了分析，得出了含沙量比尺偏离导致时间变态产生的结论。在分析现有含沙量比尺确定方法的基础上，提出了由水流运动相似和河率变形相似来控制含沙量分布相似，从而求解含沙量比尺消除时间变态的途径。     

水轮机模型验收技术及比尺效应的分析

一、模型验收概述随着水电建设和机器制造业的高速发展,水轮机单机功率逐渐增大,原型水轮机水力性能的现场验收试验,因受具体条件限制,也越来越困难.近年来,工业较发达国家,建造了高精度水力机械模型试验台,除用于试验研究水力性能优良的转轮及通流部件外,也用于验证水轮机各种水力性能保证值.为能满足各种试验要求,试验设备必须具有多功能、高精度的特点,以保证产品质量.     

拱坝小比尺石膏模型裂缝定位的分布式光纤传感技术

在拱坝小比尺石膏模型实验中，首次应用了分布式光纤传感技术捕捉随机裂缝。粘附在拱坝石膏模型下游面的光纤传感网络由于布置合理，对石膏模型无加强作用，且通过光时域反射技术能对随机裂缝实时监控，较准确定位。     

闸坝缩尺模型上的比尺效应研究

本文介绍了两座闸坝的缩尺模型试验室研究经验，提出了比尺效应并依据现场实测结果对其作出修正，由此得出，在流量小时很难达到低于10％的精确度。     

比尺模型上床面切应力研究及应用

用比尺模型研究了湘江洪道刘家坝弯曲型河段的床面切应力，得出了整治工程前后床面切应力的平面分布和阻力沿程的变化。根据试验结果，从河流阻力角度对刘家坝滩整治工程进行了评论。     

比尺模型上床面切应力研究及应用

用比尺模型研究了湘江洪道刘家坝弯曲型河段的床面切应力，得出了整治工程前后床面切应力的平面分布和阻力沿程的变化，根据试验结果，从河流阻力角度对刘家坝滩整治工程进行了评论。     

调压井模型试验变态比尺的研究

本文对有压井定流调压系统，其中包括调压井，进水隧洞，压力管道三部分的变态模型设计进行了系统的研究，提出了模型比尺的相关性概念，研究表明，仅从涌波方程推导相似条件往往产生顾此失彼问题，文中还提出了变态模型比尺的参数表示法，通过该方法可实现变态模型比尺的优化选择，研究还指出，当调压井的比尺小于１／２５时，整个系统完全正模型是难以实现的，得出的结论表明，不仅可以，而且应该变态模型比尺同时满足涌波方程，水     

河工动床模型试验的含沙量比尺

本文在评述目前关于含沙量比尺确定方法的基础上，指出前人采用λs确定的含沙量比尺，不能满足水流挟沙相似条件。剖析所找的原因是相似分析时，采用了不能同时适用于原型和模型且简化成指数等于1的半经验水流挟沙力公式，推导过程中又引入系数比尺等于1的假定，并以不考虑紊动扩散作用影响的λω作为泥沙悬移相似条件。选用容重适中的模型沙所开展的试验论证结果表明，含沙量比尺的大小对河床变形相似有直接影响，该比尺小于1时河床变形与原型偏差较大，该比尺与淤积物干容重比尺相近时，模型同原型才较为相似。此外，文中还认为，目前确定含沙量比尺的办法最好是通过分别确定原型和模型水流挟沙力的途径来实现。     

水质和空化比尺效应

本文提出了新的空化数和初生空化数的表达式,说明水体抗拉强度在空化中的作用,并且也指出,除抗拉强度外,水中气核半径及其数量也起着相当大的作用,从而可以解释在试验中即使同一个模型在不同的设备中以及不同的情况下可得差别很大的初生空化数。另外,对模型数据引伸到原型提出了一些具体建议。     

小比尺船模在水工、河工模型中的应用

本文根据船模应用的实践,指出了遥控自航船模相似性中存在的问题,提出目前在研究小比尺船模操纵性相似的同时,也可结合数学模型来验证船模(即物理模型)试验的结果。对于没有条件组织实船试验的内地中、小河流,在研究通航条件时,建议采用“对比”船模试验,配合水流条件分析,以选择较为合理的航道整治及枢纽布置方案。     

感潮河段水力模型试验

以一个实际工程为例,简要介绍了河道在径流和潮汐双重作用下水力模型的设计、制作过程,并结合先进的仪器设备达到了理想的试验效果。该模型可用于水力模型的设计参考。     

泄洪雾化降雨模型相似比尺分类研究

物理模型试验是研究泄洪雾化问题的主要方法,但泄洪雾化模型具有明显的缩尺效应。为了提高模型雨强换算精度,减小雾化模型缩尺效应的影响,基于安康、乌江渡、二滩、白山等水电站泄洪雾化雨强原、模型试验资料,按泄洪方式、消能工体型等对泄洪雾化降雨模型相似比尺进行分类研究,分析了不同分类方式下雨强比尺（Sr）转换关系中指数n（Sr=Lrn）与尺度比尺（Lr）和水流韦伯数（We）的关系。结果表明,泄洪雾化模型雨强与原型雨强的关系并非按同一比尺指数规律变化,指数n的取值与消能工体型、泄洪方式、尺度比尺和水流韦伯数等因素有关。无论表孔、中（深）孔还是泄洪洞泄洪,模型比尺和水流韦伯数越大,雾化模型缩尺效应越小,指数n的取值就越小。     

初生空化数比尺效应的修正

在初生空化位置写出了随流运动的球泡动力方程，估计了方程各项在空化初生时的近似值；以现有的实测资料为依据，选择了能识别的气核失稳的临界半径Rc的大小；给出了原型初生空化数与模型初生空化数的简单关系式；列出了碧口水库孔板洞4个不同比尺减压模型的实测初生空化数，这些模型初生空化数的值相差很大，但由这4个模型初生空化数和本文给出的换算关系得到的原型初生空化数很接近，这原型初生空化数与原型观测结果定性一致。     

空化形成机理和比尺效应

高速水流容易发生空化，为进一步研究空化的形成机理和影响因素。对空化形成机理和液体粘性、表面张力、气核状况等影响因素的最新研究成果进行了综合分析。水流空化试验中存在比尺效应，指出并建立了空化比尺效应的经验公式。对空化机理的研究还有待进一步深入。     

空化机理和比尺效应综述

对空化的形成机理、液体气核存在机理、空化发生的判别指标等进行了总结回顾,综合分析了液体粘性、表面张力、气核含量和压强分布等因素对空化初生的影响,对空化试验中存在的比尺效应,介绍了相关比尺效应的经验公式及应遵循的模型比尺,指出空化机理和比尺效应的研究还有待进一步深入.