离心泵蜗壳内非定常流动特性的数值模拟及分析

基于RNG k-ε湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型,对离心泵内部非空化和空化工况下的非定常流动特性进行数值模拟,分析空化模型中凝结项经验系数对数值模拟结果的影响,并根据试验结果修正离心泵空化流动数值模拟中凝结项经验系数;数值模拟得到的离心泵扬程随有效空化余量的变化曲线与试验结果吻合较好,验证数值计算模型和方法的准确性和可靠性。数值模拟结果表明：离心泵非定常流动中,非空化、临界空化和充分发展空化工况下,蜗壳内监测点的压力脉动主频均为叶片通过频率;空化对离心泵蜗壳内压力脉动的影响较大,非空化时压力脉动最大幅值在蜗舌处,空化时压力脉动最大幅值在第1断面附近,其原因是离心泵出现空化时第1断面处旋涡强度增强,且随时间变化剧烈,对流动产生强烈扰动。     

热疲劳作用对混凝土力学性能及微观结构的影响

我国西北地区日、年温差大,混凝土经历着温差产生的热疲劳劣化。保持环境湿度恒定,在20 ℃、30 ℃、40 ℃温差下开展两种强度等级的混凝土热疲劳试验,测定其抗压强度、劈裂抗拉强度等宏观性能变化规律;通过超声无损检测技术和压汞试验测定微观结构。结果表明:热疲劳劣化效应明显,随循环温差的增大和循环次数增加,混凝土强度下降明显,C40混凝土下降幅度大于C25混凝土,且劈裂抗拉强度较抗压强度对热疲劳作用更敏感;超声波速呈减小趋势,说明混凝土内部裂隙缺陷增多;同一循环温差下,混凝土的孔隙率、孔隙总体积、平均孔径、中值孔径、最可几孔径随温差循环次数增加而增大,孔隙总表面积减小,孔隙结构表现出粗化的特征且呈劣化的趋势,C40混凝土的孔隙率小于C25混凝土,但其孔隙率相对变化值更大,从微观层面揭示了混凝土在热疲劳作用下强度损伤的内在原因。     

冬小麦生育期不同保水措施土壤水分变化研究

研究了不同保水措施及灌水对小麦田表层土壤保水及入渗性能的影响。结果表明,总的趋势是随着保水剂用量的增加,保水性能增强。在越冬期内,秸秆覆盖下的土壤表层水分略高于保水剂处理;从返青期到孕穗期,灌水和不灌水处理的土壤表层水分消耗差异明显,灌水处理的表层土壤含水量比不灌水处理下降的多;在孕穗后期,灌水处理表层土壤含水量明显高于不灌水处理,且随保水剂用量增加而增加,秸秆覆盖处理稍低于保水剂处理;收获后,处理间差异不显著。在土壤导水方面,耕作和保水措施都提高了土壤渗透性能,传统耕作和灌水处理均降低了土壤饱和导水率。灌水条件下,保水剂用量45kg／hm^2时有利于提高土壤饱和导水率。     

陕西省节水灌溉试验研究存在问题与建议

本文分析了灌溉试验研究对陕西节水农业发展的必要性,总结了陕西灌溉试验站网的建设发展历程及现状,讨论分析了陕西省灌溉试验研究存在的问题,并提出了开展灌溉试验研究的几点建议.     

某取水工程防沙设计及试验验证

通过河工模型试验,为伊拉克萨拉哈丁燃油气电站选取最佳的取水口位置,并为取水工程进行防沙设计。试验在两个模型平台上进行,根据全河段变态模型试验各工况下的试验结果,选择最佳的取水口位置;通过局部河段正态模型试验,确定取水口防沙具体细部设计,并对防沙效果进行验证。试验表明,取水口位置确定后,选择合理的侧向取水角,通过明渠口门处的一次性疏浚及两层次拦沙坎等防沙措施,能够有效防止推移质及悬移质进入取水明渠,并取得明渠口门前主河道"门前清"的效果。     

孤山川流域水文特征变化及驱动因素

研究流域水文特征的变化及驱动因素对流域水资源开发利用与保护,水土保持及生态环境的建设具有指导意义。以孤山川流域为研究区,利用Kendall秩序相关法分析1956-2009年流域降水、径流、泥沙等水文要素的演化趋势,采用小波变换法对系列的周期进行提取,利用有序聚类法分析径流和泥沙序列的变异点,并分析气候变化和人类活动对水沙的影响情况。结果表明:近54年来孤山川流域实测降水量没有显著变化,而年径流量和输沙量显著减少;年径流量和输沙量序列都存在5、14和28年左右的周期,且均在1979年和1996年发生突变。气候变化和人类活动对年径流量减少的贡献率在不同时段有不同的值,在人类活动对下垫面影响的过渡期,贡献率分别为72.2%和27.8%;90年代中期到21世纪初,它们的贡献率分别是27.8%和72.2%。本研究将为孤山川流域水资源开发利用及优化配置提供科学借鉴。     

黄河泥沙变化研究现状与问题

泥沙问题在黄河研究及其各类规划中占有不可或缺的重要地位。基于水文站资料,对黄河及其支流泥沙的时间和空间变化规律已有较清晰的结论,明确了其泥沙变化是气候(降雨)及人类活动综合作用的结果,人类活动是20世纪70年代特别是进入21世纪以来黄河泥沙减少的主要原因。20世纪黄河泥沙减少主要是由于水利水保工程的拦蓄作用,21世纪以来的减少主要为规模化恢复植被的坡面阻控作用。由于各项水土保持措施及其耦合对泥沙的作用机理和过程研究不够深入,因此目前的水土保持措施减沙研究方法缺乏理论支撑,基础资料质量不高,以及气候和人类活动的不确定性等,导致水保法等对各项措施减沙现状分析及未来预测结果难以令人信服,直接影响黄河治理决策。建议集中科研力量,对典型流域开展"解剖麻雀"的方式,系统研究,构建科学方法,深刻认识气候及水土保持措施、开发建设等人类活动对河流水沙的影响。     

掺粉煤灰压实黄土环剪试验研究

为了探究掺粉煤灰压实黄土残余强度特性,采用HJ-1型环剪仪对不同含水率和不同粉煤灰掺量条件下的黄土进行试验研究。结果表明:随着粉煤灰掺量的增大,土样最大干密度近似呈线性减小,而最优含水率近似呈线性增加;平衡含水率以下,残余强度与掺灰量呈负相关,平衡含水率以上,残余强度与掺灰量呈正相关。在工程应用中,可以考虑用适量粉煤灰处理较湿土,以达到降低土体自重,同时增强残余强度的目的。     

雨强对工程堆积体侵蚀规律和细沟发育的影响

以陕西杨凌周边开发建设项目弃土堆积体表层土壤为试验材料,模拟野外最常见的散乱锥状堆积体的形成过程和堆置形态。在室内模拟降雨的条件下,设计了七组降雨强度(1.0、1.25、1.5、1.75、2.0、2.25、2.5mm/min),研究了雨强对物质组成为全土的锥状工程堆积体的产流产沙规律和细沟发育的影响。结果表明:1降雨强度对径流率和侵蚀速率的变化规律有着显著的影响,在不同的降雨条件下,径流率和侵蚀速率随时间的变化规律不同;2各雨强条件下,细沟长度、宽度和深度的变化趋势不同,其中细沟长度与侵蚀速率之间存在着显著的正相关关系;3在产流初期(0~10 min),侵蚀速率随雨强的增大呈现出一条较为平缓的曲线,产流时间10 min后,侵蚀速率随雨强的增大呈现出指数增大的趋势;4总侵蚀量与雨强之间存在着明显的指数关系。     

区域土壤侵蚀模型PESERA介绍及其应用现状

土壤侵蚀模型已被广泛用于认知土壤侵蚀因素、土壤侵蚀过程及其交互作用,并且成为土壤侵蚀学科研究的重点之一。多数现有土壤侵蚀模型是基于次暴雨的坡面、小流域侵蚀产沙模型,能够适用于区域尺度、长时段的土壤侵蚀模型仍较为缺乏。在我国,土壤侵蚀严重且时空分异显著,对区域尺度、长时段土壤侵蚀模型的需求尤为紧迫。PESERA模型是一个新开发的具有物理基础、大尺度、长时段、分布式土壤侵蚀模型,能够有效弥补当前土壤侵蚀模型的尺度不足,为土壤侵蚀防治和生态恢复提供科学依据。该模型充分考虑水文,土壤侵蚀与植被生长过程及其交互,具有良好的物理基础,并且已在欧洲地区进行广泛应用和验证。系统介绍了PESERA模型的原理、输入参数与输出结果及其应用、验证和改进,以期为该模型未来在国内土壤侵蚀研究中的应用提供参考。