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宽尾墩三元水跃特性试验研究

水利学报 2010年第11期40卷 1333-1338页

作者：尹进步梁宗祥龚红林西北农林科技大学陕西杨凌712100

通过传统二元水跃与宽尾墩三元水跃形成及发展机理的类比,借助水工模型试验,对宽尾墩三元水跃特征跃高Ht、特征跃长Lt与来流流能比K之间的关系进行了研究。研究结果表明:微淹没临界状态下的宽尾墩三元水跃特征跃长Lt与跃高Ht均可回归为... 详细信息

通过传统二元水跃与宽尾墩三元水跃形成及发展机理的类比,借助水工模型试验,对宽尾墩三元水跃特征跃高Ht、特征跃长Lt与来流流能比K之间的关系进行了研究。研究结果表明:微淹没临界状态下的宽尾墩三元水跃特征跃长Lt与跃高Ht均可回归为流能比的一次线性函数,流能比较小时,三元水跃跃高比二元水跃略低一些,随着流能比的增加,两种水跃跃高趋于相同;宽尾墩三元水跃跃长比二元水跃减小约50%,随着流能比的增加,减小幅度还会有所增加。利用经验式对已建或在建工程消力池体型参数进行了计算分析,结果表明,采用宽尾墩消能工可显著缩短消力池长度,戽式消力池可缩短的更多。

关键词：宽尾墩水跃跃高跃长

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水跃区水流脉动压力频谱相似律研究

科学通报 2007年第15期52卷 1832-1839页

作者：练继建王继敏辜晋德天津大学建筑工程学院天津300072

模型相似律是水工模型与原型之间的换算准则,前人对水流脉动压力相似律已做了大量的研究,但是对脉动压力频谱的相似准则至今仍没有达成共识.本文将水跃作为研究对象,对1:1,1:2和1:5系列模型上测试所得的脉动压力频谱的主频和优势频段等... 详细信息

模型相似律是水工模型与原型之间的换算准则,前人对水流脉动压力相似律已做了大量的研究,但是对脉动压力频谱的相似准则至今仍没有达成共识.本文将水跃作为研究对象,对1:1,1:2和1:5系列模型上测试所得的脉动压力频谱的主频和优势频段等进行了比较.结果表明,水跃强旋滚区脉动压力频谱符合重力相似律;跃首跃尾脉动压力频谱主频和优势频段都很低,不同比尺的脉动压力频谱较相近,常被误认为λf=1,但优势频段和频谱图归一化分析表明,跃首跃尾脉动压力优势频段也基本符合重力相似律.

关键词：水跃脉动压力频谱主频相似律

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城门洞形及马蹄形输入隧洞内的水跃

水利学报 2000年第7期31卷 20-24页

作者：马吉明谢省宗梁元博清华大学水利水电工程系北京100084 中国水利水电科学研究院水力所北京100038

由于城门洞形和马蹄形断面输水管道中的临界水深、共轭水深的计算公式和计算曲线尚缺乏现成的资料 .为工程上参考、使用的方便性 ,本文利用水流动量方程 ,分析这两种最常用的输水管道中的水跃问题 .针对不同的跃前、跃后水深的情况 ,推... 详细信息

由于城门洞形和马蹄形断面输水管道中的临界水深、共轭水深的计算公式和计算曲线尚缺乏现成的资料 .为工程上参考、使用的方便性 ,本文利用水流动量方程 ,分析这两种最常用的输水管道中的水跃问题 .针对不同的跃前、跃后水深的情况 ,推导了计算其相应的共轭水深的公式 .文中给出了判别城门洞形和马蹄形断面两种输水隧洞中出现临界水深的计算表 .为方便计算和工程参考 ,文中提供了共轭水深计算曲线 .

关键词：水跃共轭水深临界水深输水隧洞输水管道

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低弗氏数水跃下游水流紊动特性的试验研究

水利学报 1986年第5期 1-8页

作者：张清可宋传琳清华大学

本试验用偏振差动激光测速仪和Jsp-1型信号处理器对水跃下游水流的紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验成果,分析了紊动能量、紊动强度和水跃的实际消能率,得出紊动能的转换和衰减规律以及与弗氏数Fr的关系。得出较大紊动能出现频... 详细信息

本试验用偏振差动激光测速仪和Jsp-1型信号处理器对水跃下游水流的紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验成果,分析了紊动能量、紊动强度和水跃的实际消能率,得出紊动能的转换和衰减规律以及与弗氏数Fr的关系。得出较大紊动能出现频率的沿程变化。通过回归计算,给出了紊动能和紊动强度及其衰减率的计算式。认为较大紊动能的频繁作用是造成下游河床冲刷破坏的主要因素,并提出消力池下游最需要保护的河段长度。

关键词：水跃紊动强度紊动能水流紊动下游河段弗氏

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明流泄洪洞内闷顶水跃及解决措施的研究

水力发电学报 2014年第6期33卷 162-167页

作者：孙东坡曹帅张羽宋永军华北水利水电大学郑州450011 清华大学北京100084

在某抽水蓄能电站下水库泄流试验研究中发现,进出口高程差较小的明流泄洪洞在泄洪期能正常运用,但在泄水过程的某一阶段,泄洪洞中会出现水跃并在洞内游移:库水位下降,水跃上移、强度降低;库水位上升,水跃后移、强度增加。伴随水跃发展... 详细信息

在某抽水蓄能电站下水库泄流试验研究中发现,进出口高程差较小的明流泄洪洞在泄洪期能正常运用,但在泄水过程的某一阶段,泄洪洞中会出现水跃并在洞内游移:库水位下降,水跃上移、强度降低;库水位上升,水跃后移、强度增加。伴随水跃发展、跃后水深增加,很容易形成闷洞,直接影响过渡过程中的泄洪洞安全运行。另外洞末端射流顶冲下游河道防护堤,为了消除洞内水跃隐患并改善洞下游流态,提出了在泄洪洞末端挑坎段设置转角与侧堰的修改思路:通过弯曲挑坎调整射流方向,理顺河势;利用挑坎段环流控制侧堰分流抑制强水跃发生。试验表明在泄水过渡期内,侧堰充分利用环流特性,有效遏制了出口水深与水跃强度,避免了闷顶现象;同时弯曲挑流段也改善了射流角度与下游河势。

关键词：工程水力学明流泄洪洞闷顶水跃解决措施侧堰

U形渠道机翼形量水槽水跃数值模拟与试验研究

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实验流体力学 2013年第1期27卷 65-71,101页

作者：孙斌吕宏兴张宽地石喜 DINH Thi Huong 周亚森西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 水利部综合事业局北京100053

量水槽是灌区常见的特设量水设备,而槽后水力特性是判断其选型是否合理的重要指标之一。以某小型灌区末级灌溉渠系改造工程为原型,针对两种不同工况,采用基于TruVOF方法跟踪自由液面、Favor技术实现网格优化的湍流数学模型,对U形渠道机... 详细信息

量水槽是灌区常见的特设量水设备,而槽后水力特性是判断其选型是否合理的重要指标之一。以某小型灌区末级灌溉渠系改造工程为原型,针对两种不同工况,采用基于TruVOF方法跟踪自由液面、Favor技术实现网格优化的湍流数学模型,对U形渠道机翼形量水槽水跃问题进行三维数值模拟,分析了水跃的时均流场、共轭水深、发生位置、跃长、断面流速分布以及水跃段能量损失等相关水力特性。采用与原型1∶1比尺的水工模型试验资料对模拟结果进行验证,结果表明,二者吻合较好。通过对实测与数值仿真的共轭水深数据进行统计分析,得到了适用于U形渠道机翼形量水槽水跃共轭水深的近似计算公式。研究结果对机翼形量水槽在平原缓坡灌区末级渠系的应用研究提供了一定的参考和建议。

关键词： U形渠道机翼形量水槽水跃 Flow-3D软件数值模拟

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水跃紊流特性的数值研究

水利学报 1993年第1期25卷 1-10页

作者：刘清朝陈椿庭水利水电科学研究院

本文采用直接解N-S方程式和标准的K-ε紊流模型方程式的方法,对二维强迫水跃和淹没水跃进行了数值模拟计算;给出了水跃在不同时刻自由表面的形状、流速及紊流输运量的变化,并和文献[1]的二维激光测速仪的实测结果进行比较,计算结果能较... 详细信息

本文采用直接解N-S方程式和标准的K-ε紊流模型方程式的方法,对二维强迫水跃和淹没水跃进行了数值模拟计算;给出了水跃在不同时刻自由表面的形状、流速及紊流输运量的变化,并和文献[1]的二维激光测速仪的实测结果进行比较,计算结果能较好地与试验结果相吻合。

关键词：水跃湍流数值模拟

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水跃对水平管弹状流压力降的影响

水动力学研究与进展（A辑） 1998年第2期13卷 181-188页

作者：刘磊周芳德西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

本文对气、液两相分别应用一维形式的质量守恒方程和动量守恒方程。假设各流动物理量在水跃面上具有第一类间断点,推导出水平管弹状流中水跃压降的表达式。对以水和空气为流动介质,内径为25.8m,51,2mm和300mm的三种管道,在液相表观流速... 详细信息

本文对气、液两相分别应用一维形式的质量守恒方程和动量守恒方程。假设各流动物理量在水跃面上具有第一类间断点,推导出水平管弹状流中水跃压降的表达式。对以水和空气为流动介质,内径为25.8m,51,2mm和300mm的三种管道,在液相表观流速为1.11m/s,气相表观流速为2～10m/s的范围内,计算出了水跃压降的大小随Lockhrt-Martinelli参数的变化关系,分析了水跃压降对水平管弹状流摩擦阻力压降计算的影响,最后提出“等效摩擦阻力压降”的概念。运用这一概念,以小尺寸管道的摩擦阻力压降的测量数据为基础,可预测大尺寸管道的摩擦阻力压降。

关键词：弹状流水平管水跃压力降水气两相流

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低弗劳德数水跃耗散涡尺度的物模研究

水力发电学报 2013年第2期32卷 179-183页

作者：陈帅王均星陈利强罗贝尔武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室武汉430072

采用微型多普勒声学测速仪(micro-ADV)为主要测量手段,对低弗劳德数下(Fr1=1.49、2.51和3.35)的水跃结构进行了物理模型试验研究。运用惯性耗散法(inertial dissipation method)对湍动能耗散率进行了估算,得到了水跃内部和跃后一定范围... 详细信息

采用微型多普勒声学测速仪(micro-ADV)为主要测量手段,对低弗劳德数下(Fr1=1.49、2.51和3.35)的水跃结构进行了物理模型试验研究。运用惯性耗散法(inertial dissipation method)对湍动能耗散率进行了估算,得到了水跃内部和跃后一定范围内耗散涡尺度的分布情况。试验结果显示,水跃旋滚区、紊动剪切层和底部边界层内小尺度的耗散涡分布相对集中,并随着水跃向下游传播逐渐扩散开来,这一特征与弗劳德数的大小无关,此时雷诺数是主要的影响因素。另一方面,水跃内部的耗散涡尺度随着弗劳德数的增大而减小,同时小尺度的耗散涡在跃后一定范围内将具有更快的增长速度,但最终在距跃前断面约2.5倍跃长的位置上,尺度会变为基本一致。

关键词：水力学低弗劳德数水跃试验研究耗散涡雷诺数