波浪形底板上水跃的数值模拟

利用标准κ-ε模型封闭Reynolds方程作为紊流控制方程,引入水气二相流体积率模型跟踪自由水面,对5种不同工况下的波浪形底板上水跃的演变进行数值模拟,充分显现了水跃的发展过程、自由水面的变化、流速的分布和水跃漩滚长度等。实测结果验证了模型和数值方法的可靠、合理性。对比平滑与波浪形底板上形成的水跃长度可以看出,波浪形底板上的水跃长度小于光滑形底板上水跃长度,可以有效地缩短消力池的长度,从而减少工程造价。     

三峡蓄水初期水库近坝区水环境特性分析

通过现场观测和数值模拟的方法,对三峡水库近坝区在蓄水初期的水流和水环境特性进行了 分析。对蓄水初期的溶解氧、BOD、COD和NH3-N、Cu等水质参数进行了观测,将蓄水初期水质资料与蓄水之前的结果进行了对比,分析了近坝区水环境变化趋势。采用大涡模拟紊流模型,考虑水体表面的热交换,对三峡近坝区的流动和水温分布特性进行了模拟。研究结果表明,三峡水库蓄水初期近坝区水流特性明显改变,主要表现为水深增加、流速变缓,部分地段有回流区出现。水质指标变化不明显,坝前断面溶解氧浓度、悬浮物浓度有所降低,和悬浮物密切相关的污染物总磷、重金属也随之降低;蓄水初期139m水位时坝前水域尚没有出现温度分层现象。     

温州浅滩二期围涂促淤方案数值模拟研究

利用数值模拟方法研究围涂促淤方案,能为工程的科学决策提供有力的技术支撑。本文采用了考虑波浪及其破碎作用的波浪辐射应力、波流底切应力、波流挟沙力、破波切应力描述泥沙运动机制,构建了多因素数学模型,对温州浅滩二期围涂促淤方案进行了数值模拟研究。研究表明：1）促淤方案实施后,不会大范围改变周边海域的潮流动力特征,仅在拟建促淤堤附近水域潮流变化明显,不会明显改变南、北口涨落潮流量而影响其分流比,对周边水域基本上没有影响;2）促淤区内流速普遍减小,流速减小有利于泥沙的落淤,促淤区普遍淤积,方案1、方案2平均淤积厚度分别为0.59m、0.51m,就泥沙的落淤环境与促淤效果而言,不留缺口的方案1略优于预留1km缺口的方案2。建议围涂开发先期启动促淤工程建设,以改变围涂水域的泥沙淤积环境,加快围涂区淤涨。     

浅析计量装置接线及其实用的检查方法

文章首先介绍电能计量装置接线检查及其影响,详细分析带电检查的几种简单有效方法。     

采用随机游走方法模拟垂向二维波浪流中物质输移扩散

应用随机游走方法研究了垂向二维波浪流中的纵向离散现象。作为目前新兴的拉格朗日方法,此模型首先用于计算一理想条件下的周期振荡剪切流中的纵向离散系数,并与解析解对比,二者非常吻合,证明了模型在计算此类非恒定流的有效性。然后模型被应用于水波环境中,其中流场及自由水面分别由线性波理论和Stokes波理论计算,模拟得到的纵向离散系数与半经验公式相吻合,并发现Stokes波理论下计算得到的纵向离散系数较线性波稍大。此外,还讨论了包括时间步长和粒子数量等计算参数的选取。最后,模拟了不同水波参数及扩散系数条件下的纵向离散,分析了各项系数对于纵向离散系数的影响。发现纵向离散系数随扩散系数的增大而减小,而水波中水深及波高的增大都会导致纵向离散系数的增大,其中波高影响更为剧烈;相反地,纵向离散系数会随着周期的增大而减小。     

圆柱绕流尾涡图像的灰度特征和纹理特征

图像技术是流体力学研究的重要手段,在流动显示和流动测量中应用广泛;随着信息技术的发展,图像技术在流动规律研究的应用不断深入。论文以圆柱绕流为对象,分析雷诺数Re=50～1725时尾涡图像的分布特征,解析图像的灰度特征参数和纹理特征参数随雷诺数的变化规律,并开展流动特性解释。研究发现,圆柱绕流的紊动扩散速率、分离点位置、尾涡空间分布的变化导致了图像灰度与纹理呈现出不同的识别特征：当Re <600时,尾涡的灰度直方图的均值随雷诺数的增加线性递减;当Re=148～642时,基于尾涡图像的纹理对比度推导出的尾涡脱落周期长度与经验取值吻合良好;当Re> 170时,灰度歪斜度随雷诺数递增且表现为明显的线性关系。     

旋转射流喷嘴内旋流特性的PIV实验分析

利用二维粒子图像测速技术(PIV)对旋转水射流喷嘴内部流场进行了测量,将喷嘴入流条件分为入流流量比(切向流量与轴向流量之比)以及入流总流量两个因素,分析了两者对喷嘴出口旋流结构、切向速度分布以及喷嘴出口旋流数的影响.实验结果表明,入流流量比对喷嘴出口的切向速度大小及其径向分布都有影响,而入流总流量只影响其大小;入流流量比和入流总流量的增加均可使喷嘴出口的旋转流动增强,但只有入流流量比的增加可使喷嘴出口旋流数增加,而旋流数是喷嘴加旋效果的检验标准.     

灌木植被水流的流速垂向分布

速度分布是植被水流动力学研究的基础问题之一。与明槽水流的对数流速分布不同,植被水流在垂直方向差别较大,一般分为植间水流和植上水流两部分,垂向分布较为复杂。本文在考虑水流动量平衡的基础上,借助于混合长度紊流模型,并考虑植被形态的垂向差异,建立了表征流速垂向分布的微分方程;以灌木植被的形状为原型,在假定灌木直径垂向分布的前提下,得到了更为普适的流速垂向分布公式。将所得到的解析公式和室内试验数据及Baptist公式进行对比分析,发现本文公式与试验数据吻合得更好,能准确地反映植间流速的垂向变化。     

北方地区径流式电站日内间歇性运行对下游水质的影响

北方地区的中小河流枯水期流量普遍较小,径流式电站的日内调节对流量的影响幅度相对较大,对下游河道水质安全造成不利影响.本文以牡丹江石岩电站为例,研究了径流式电站日内间歇性运行对下游河道水质的影响并分析探讨了不同电站运行方式下的水质变化.结果表明:径流式电站日内的间歇性运行改变了下游河道的流量过程,造成了下游水质指标不同程度的波动,波动幅度随着与电站间距的增大而减小;在同样流量条件下,减少发电机组数量,增加发电时长有利于水质指标的稳定,而机组停运期间的下泄流量的增加对下游水质指标影响不大.此外,本文还预测了在建的三间房电站对牡丹江城市江段水质的影响,其影响程度约为石岩电站的10倍,值得关注.     

温州浅滩二期围涂开发对瓯江河口演变的影响分析

围涂开发势必改变河口水域的潮流动力条件,系统分析围涂开发对河口冲淤演变的影响,能为工程的科学决策提供有力的技术支撑.本文介绍了温州浅滩泥沙淤积环境特性,分析了温州浅滩二期围涂开发对瓯江河口冲淤演变的影响.研究表明:温州浅滩的走向与瓯江南、北口潮流的主方向基本一致,围涂开发将局部改变河口的潮流动力,不会强制改变瓯江河口潮流的动力轴线,不会引起其潮流结构的总体调整,围涂开发符合河口自身演变规律;同时,温州浅滩二期围涂区域总体呈冲淤动态平衡状态,开发应采取必要的工程促淤措施,防止局部冲刷的不利影响.