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含沙水流定常边界层的流动特性研究

水力发电学报 2004年第1期23卷 64-68页

作者：刘彦周俊虎齐学义岑可法浙江大学热能研究所杭州310027 甘肃工业大学流体机械系兰州730050

本文在推导固液两相流动边界层数学模型的基础上 ,采用泊松 (Poisson)方程来生成网格 ,使网格的生成得到较好的控制 ,同时对方程进行适体坐标变换并利用有限差分法对之进行离散求解。

关键词：动力机械工程含沙水流边界层流场计算泊松(Poisson)法

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含沙水流中翼型空蚀磨损试验

农业机械学报 2010年第11期41卷 31-37页

作者：张涛陈次昌郭清西南石油大学石油工程学院成都610500 西南石油大学机械工程学院成都610500 中国石油大学石油天然气工程学院北京100011

模拟水力机械内部流动环境,在收缩-扩散型试验段中对翼型进行了空蚀、磨损及两者联合作用破坏试验,观测表面破坏微观形貌并测量破坏深度分布规律。空蚀形貌呈较为规则的近圆独立蚀坑,其分布较为随机。根据颗粒对表面作用的不同,磨损形... 详细信息

模拟水力机械内部流动环境,在收缩-扩散型试验段中对翼型进行了空蚀、磨损及两者联合作用破坏试验,观测表面破坏微观形貌并测量破坏深度分布规律。空蚀形貌呈较为规则的近圆独立蚀坑,其分布较为随机。根据颗粒对表面作用的不同,磨损形貌表现为冲击、铲削、犁耕及切削等类型。在较高固相质量浓度下,联合作用破坏形貌大多在极端的角度(90°或0°)以颗粒磨损形式出现,其尺度特征在翼型表面随位置后移远大于磨损形貌,宏观破坏深度明显比单纯磨损大;而在低固相质量浓度下,微观形貌为空蚀磨损共存。

关键词：翼型含沙水流空蚀磨损微观形貌

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含沙水流对水轮机导叶部件磨损的数值模拟

水力发电学报 1995年第4期14卷 56-66页

作者：刘小兵张礼达程良骏四川工业学院华中理工大学

建立了低浓度固液两相流（平均固体容积浓度Ｃｖ＜１％，即对于沙水，含沙量低于２０ｋｇ／ｍ３）Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ混合湍流模型。给出了颗粒－壁面碰撞模型和为韧性金属材质的水轮机过流部件的磨损模型。利用这... 详细信息

建立了低浓度固液两相流（平均固体容积浓度Ｃｖ＜１％，即对于沙水，含沙量低于２０ｋｇ／ｍ３）Ｅｕｌｅｒｉａｎ－Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ混合湍流模型。给出了颗粒－壁面碰撞模型和为韧性金属材质的水轮机过流部件的磨损模型。利用这些模型可数值模拟水轮机中含沙水流的流动、沙粒在水轮机过流通道内的浓度分布、运动轨迹及水轮机过流部件的磨损率。本文模拟了长江含沙水流对ＺＺ５６０－ＬＨ型水轮机导叶部件的磨损率，并给出了它们的严重磨损区域数值模拟结果与实验结果较一致。

关键词：水轮机含沙水流导叶磨损数值模拟

含沙水流中水力机械过流部件表面波纹的成因探讨

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水利学报 1996年第5期28卷 76-80页

作者：黄社华程良骏武汉水利电力大学华中理工大学

在含沙水流中运行的水力机械，其过流部件易受泥沙磨损本文以边界层理论为基础结合Ｋｅｌｖｉｎ—ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ旋涡稳定性理论，对湍流边界层中颗粒的运动进行了分析，并提出了两相湍流边界层中决定颗粒运动规律的简化流动模型，... 详细信息

在含沙水流中运行的水力机械，其过流部件易受泥沙磨损本文以边界层理论为基础结合Ｋｅｌｖｉｎ—ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ旋涡稳定性理论，对湍流边界层中颗粒的运动进行了分析，并提出了两相湍流边界层中决定颗粒运动规律的简化流动模型，即小拢动下连续分布的相干大涡结构与颗粒的相互作用模型数理分析表明，模型能较好地描述水力机械过流部件表面鱼鳞坑或波纹状破坏轮廓的生成和发展过程．

关键词：含沙水流水力机械表面波纹两相流磨损

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孔板泄洪洞宣泄含沙水流脉动壁压特性研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2018年第8期51卷 879-886页

作者：刘昉丁瑞琳张建赫谷欣玉天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072

通过模型试验的方法研究了在不同含沙量下孔板泄洪洞脉动壁压的幅值特性、时空相关特性和频域特性.试验结果表明,脉压均方根在不同含沙量下的沿程分布规律相似,含沙量及水流来流条件均对脉压强度的大小产生重要影响,存在临界含沙量使脉... 详细信息

通过模型试验的方法研究了在不同含沙量下孔板泄洪洞脉动壁压的幅值特性、时空相关特性和频域特性.试验结果表明,脉压均方根在不同含沙量下的沿程分布规律相似,含沙量及水流来流条件均对脉压强度的大小产生重要影响,存在临界含沙量使脉压强度变化趋势发生改变;水流含沙后,时间和空间相关系数均比清水时降低,说明泥沙的加入使得水流大涡旋平均尺度有所减小;在各含沙量条件下脉动壁压的优势频率均属低频范畴,含沙水流归一化功率谱密度曲线存在其他频率的峰值,进一步验证了漩涡平均尺度的减小.

关键词：孔板含沙水流脉动壁压幅值时空相关频域

不同坡度草地含沙水流水力学特性及其拦沙机理

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水科学进展 2007年第4期18卷 490-495页

作者：潘成忠上官周平北京师范大学水科学研究院水沙科学教育部重点实验室中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室西北农林科技大学陕西杨陵712100

参照黄土区侵蚀降雨和坡面片蚀产沙特征,采用恒流泥沙输送装置模拟坡面上方来水来沙,探讨不同坡度草地含沙水流的水力学特性及其对上方来沙的拦蓄机理。结果表明,草地坡面的水流弗劳德数随坡度增大而增加,而阻力系数与坡度呈反势。按明... 详细信息

参照黄土区侵蚀降雨和坡面片蚀产沙特征,采用恒流泥沙输送装置模拟坡面上方来水来沙,探讨不同坡度草地含沙水流的水力学特性及其对上方来沙的拦蓄机理。结果表明,草地坡面的水流弗劳德数随坡度增大而增加,而阻力系数与坡度呈反势。按明渠水流的一般标准,不同坡度草地水流均为层状缓流。草地坡面拦沙效应随坡度增大而减小,且径流前期的减沙作用较后期更为显著。不同坡度草地坡面的出流泥沙平均直径和大颗粒(>10μm)泥沙含量均显著小于上方来沙,这说明草地的拦沙效应主要体现在对大粒径泥沙的拦蓄上。

关键词：含沙水流水力学特性草地坡度泥沙拦蓄

陡坡细沟含沙水流剥蚀率的试验研究及其计算方法

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农业工程学报 2001年第3期17卷 24-27页

作者：雷廷武张晴雯赵军中国科学院水利部水土保持研究所土壤侵蚀与旱地农业国家重点试验室

细沟剥蚀土粒随着细沟股流中含沙量的增加而减少 ,这一概念已在一些侵蚀模型 (如 WEPP)中得到应用。用黄土高原一种典型的粉壤土 ,在 5种坡度 (5°,10°,15°,2 0°,2 5°) ,3种流量 (2 ,4,8L/m in)条件下进行了细沟侵蚀模拟试验 ,试验... 详细信息

细沟剥蚀土粒随着细沟股流中含沙量的增加而减少 ,这一概念已在一些侵蚀模型 (如 WEPP)中得到应用。用黄土高原一种典型的粉壤土 ,在 5种坡度 (5°,10°,15°,2 0°,2 5°) ,3种流量 (2 ,4,8L/m in)条件下进行了细沟侵蚀模拟试验 ,试验沟长 0 .5～ 8m。通过 40 5次试验 ,确定了不同坡度、入流量条件下 ,侵蚀产沙量与细沟长度的定量函数关系。在假定细沟径流和土壤侵蚀沿细沟的行为相同条件下 ,提出了一种计算含沙水剥蚀率的方法 ,并进一步表达了细沟剥蚀率随含沙量以及沟长变化的函数关系。实验结果在 15°,2 0°,2

关键词：细沟侵蚀剥离率含沙水流陡坡计算方法水土流失

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估算细沟含沙水流剥蚀率的改进方法

农业工程学报 2014年第19期30卷 174-181页

作者：赵宇陈晓燕米宏星莫斌西南大学资源环境学院/西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400716

为了得到更接近实际的细沟侵蚀模拟数据,改进了前人研究细沟含沙水流剥蚀率的方法。选取黄土高原的典型土壤(安塞黄绵土),采用12 m长土槽在5个坡度(5°,10°,15°,20°,25°)和3个流量(2、4、8 L/min)条件下进行细沟侵蚀过程模拟试验。... 详细信息

为了得到更接近实际的细沟侵蚀模拟数据,改进了前人研究细沟含沙水流剥蚀率的方法。选取黄土高原的典型土壤(安塞黄绵土),采用12 m长土槽在5个坡度(5°,10°,15°,20°,25°)和3个流量(2、4、8 L/min)条件下进行细沟侵蚀过程模拟试验。估算各水力工况下沿细沟含沙水流剥蚀率,探究含沙量,沟长,坡度及流量对于剥蚀率的影响并验证该试验方法的准确性。结果表明:剥蚀率随含沙量的增加呈线性递减,在陡坡(15°,20°,25°)上,随细沟长度的递增呈指数下降,该变化规律在陡坡和大流量下更为显著;并与前人数据进行对比分析,相关系数为0.917,说明与前人结果吻合度高,验证了该研究试验方法的准确性。研究结果将为更好地描述黄土细沟侵蚀过程及土壤侵蚀预测预报提供参考依据。

关键词：土壤侵蚀泥沙运移剥蚀率侵蚀细沟侵蚀过程含沙水流土槽试验

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石油在明渠含沙水流中的垂向浓度分布

大连理工大学学报 1997年第3期37卷 355-361页

作者：晁晓波王利生张萍大连理工大学土木工程系四川联合大学化学系

从理论和实验两方面，对明渠水流中悬沙吸附乳化油的特性进行研究，得出了相应的吸附参数和吸附量；应用单元控制体系法建立了数学模型，对明渠油浓度问题采取分层求解，最终得出石油经悬沙吸附后在明渠含沙水流中的垂向浓度分布．根据... 详细信息

从理论和实验两方面，对明渠水流中悬沙吸附乳化油的特性进行研究，得出了相应的吸附参数和吸附量；应用单元控制体系法建立了数学模型，对明渠油浓度问题采取分层求解，最终得出石油经悬沙吸附后在明渠含沙水流中的垂向浓度分布．根据计算结果，油浓度沿水深方向将明显减小．

关键词：含沙水流明渠石油垂向浓度分布污染