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佛汝德数的图算法及其应用

龙羊水电 1991年第1期 63-66页

作者：张智民

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卵砾石床面时均流速分布的试验研究

四川大学学报（工程科学版） 2007年第2期39卷 14-19页

作者：王协康杨青远王宪业刘兴年四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

单一明渠水流由于边壁和自由水面的影响,主流区内时均流速沿垂线方向的分布存在多种形式。本试验借用声速多普勒流速仪(Sontec-ADV),测试了不同卵砾石床沙组合条件下的床面时均流速结构。试验表明:垂线流速分布主要受床面糙度R/Ks和水... 详细信息

单一明渠水流由于边壁和自由水面的影响,主流区内时均流速沿垂线方向的分布存在多种形式。本试验借用声速多普勒流速仪(Sontec-ADV),测试了不同卵砾石床沙组合条件下的床面时均流速结构。试验表明:垂线流速分布主要受床面糙度R/Ks和水流流态的双重影响,佛汝德数和相对糙度在一定程度上决定了其归属于单一对数分布还是S形曲线分布,而S型曲线的转捩位置Z/H值与相对糙度R/Ks具有较好的相关性。

关键词：流速分布相对糙度佛汝德数卵砾石床面

基于FLOW-3D的田间便携式短喉槽水力性能数值模拟

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农业工程学报 2016年第3期32卷 55-61页

作者：肖苡辀王文娥胡笑涛西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100

田间量水是实现灌区计划用水和节水农业的关键技术,但由于试验条件、测量方法和精度的限制,传统的水工模型试验分析田间量水设施的水力性能存在一定局限性。该文基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε三维湍流模型、Tru VOF方法、FAVOR(fraction... 详细信息

田间量水是实现灌区计划用水和节水农业的关键技术,但由于试验条件、测量方法和精度的限制,传统的水工模型试验分析田间量水设施的水力性能存在一定局限性。该文基于FLOW-3D软件,采用RNG k-ε三维湍流模型、Tru VOF方法、FAVOR(fractional area volume obstacle representation)技术模拟喉口宽度为51 mm的田间便携式短喉槽过槽水流的三维流场。与试验结果对比表明:过流能力、水流流态以及水深与试验结果较为吻合,误差小于10%,采用的数值模拟方法能够有效地模拟田间便携式短喉槽水力性能,在确定数值模拟可靠性的前提下,对其水力性能进行分析。数值模拟结果显示:佛汝德数、流速在自由出流工况下沿程增大,在淹没出流条件下先增大后减小,并由佛汝德数分析结果确定了临界水深断面所在区域为喉口段后半部分;通过回归分析得到的田间便携式短喉槽上游水深与流量计算公式最大测流误差为-5.63%,满足灌区量水精度的要求;该量水槽最大水头损失占总水头的12.10%,相比于长喉道量水槽的13%较小。该研究对提高量水设备研发效率、降低研发成本与周期、促进中国灌区流量精准测量设备的推广具有实用价值。

关键词：水工建筑物佛汝德数流速水头损失便携式短喉槽数值模拟

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田间便携式短喉槽的数值模拟

中国农业大学学报 2016年第5期21卷 129-138页

作者：肖苡辀王文娥胡笑涛西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

为进一步研究田间便携式短喉槽过槽的水流特性及测流精度,基于临界流原理和RNGk-ε三维湍流模型,利用FLOW-3D软件对喉道宽度为76mm的田间便携式短喉槽在16种工况下的水力特性进行全流场数值计算,获得了时均流场、槽内水流流态、断面流... 详细信息

为进一步研究田间便携式短喉槽过槽的水流特性及测流精度,基于临界流原理和RNGk-ε三维湍流模型,利用FLOW-3D软件对喉道宽度为76mm的田间便携式短喉槽在16种工况下的水力特性进行全流场数值计算,获得了时均流场、槽内水流流态、断面流速分布及佛汝德数,并与试验实测值进行对比分析。结果表明:1)模拟流场分布及流态与模型试验情况具有一致性,量测流量范围宽,最大可达40L/s,能够满足田间量水的流量要求;2)水深、断面流速、佛汝德数模拟值与实测值基本吻合,相对误差均小于10%;3)该短喉槽最大水头损失占总水头的12.89%,小于长喉槽最大水头损失占总水头的13%;4)通过回归分析得到了田间便携式短喉槽的上游水深-流量计算公式,其最大测流误差为9.95%,满足灌区量水精度的要求。

关键词：田间便携式短喉槽数值模拟流场流速佛汝德数水头损失上游水深-流量公式

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体现水流与沙粒摩擦阻力相对作用的糙率公式

泥沙研究 2022年第2期47卷 1-8页

作者：彭昊黄河清张红武余国安中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点研究室北京100101 中国科学院大学资源与环境学院北京100049 清华大学黄河研究中心北京100084

在对水流阻力公式述评的基础上,指出了已有公式的优缺点及所选检验资料的不足。利用大量河流资料进行系统拟线分析,发现对数型或幂函数型糙率公式在佛汝德数较小时存在不足。利用黄河典型河段模型试验结果与理论分析,梳理出物理含义明... 详细信息

在对水流阻力公式述评的基础上,指出了已有公式的优缺点及所选检验资料的不足。利用大量河流资料进行系统拟线分析,发现对数型或幂函数型糙率公式在佛汝德数较小时存在不足。利用黄河典型河段模型试验结果与理论分析,梳理出物理含义明确的两个无量纲综合参数作为关键参量,分别体现水流强度对河床形态的作用,以及河床表面颗粒对水流的摩擦作用。以两者之比作为主参量,综合体现水流动力与床面摩擦相对作用的影响,建立了新的糙率公式。采用国内外河流大量水文实测资料进行检验,结果表明新糙率公式不仅计算精度较高,而且适用范围也较广。

关键词：糙率沙质河床佛汝德数泥沙粒径阻力公式

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挟沙水流综合糙率系数的研究

泥沙研究 2007年第5期32卷 24-29页

作者：邓安军郭庆超陈建国中国水利水电科学研究院北京100044

在现有研究成果的基础上,通过分析大量天然河道实测资料和他人的水槽试验资料,发现在挟沙水流中,综合糙率系数与水深、流量的相关性较差;与含沙量的相关性较好,并且糙率系数随含沙量的增加先减小后增大;在一定佛氏数条件下,糙率系数与... 详细信息

在现有研究成果的基础上,通过分析大量天然河道实测资料和他人的水槽试验资料,发现在挟沙水流中,综合糙率系数与水深、流量的相关性较差;与含沙量的相关性较好,并且糙率系数随含沙量的增加先减小后增大;在一定佛氏数条件下,糙率系数与佛氏数的相关性最好,且随佛氏数的增加而减小,可以根据佛氏数来计算糙率系数,但在较大佛氏数后,二者关系出现"向上翘"现象。

关键词：高含沙水流综合糙率系数含沙量佛汝德数

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不同糙率坡面水力学特征的试验研究

水土保持通报 2007年第2期27卷 33-38页

作者：敬向锋吕宏兴张宽地雒天峰西北农林科技大学水利与建筑工程学院甘肃省水利科学研究院甘肃兰州730000

在室内试验的基础上,采用定床阻力试验研究了坡面流水力学参数(雷诺数、佛汝德数、阻力系数和流速)随床面糙率、流量和坡度的变化规律。初步得出以下结论:(1)在床面和流量相同条件下,坡面流雷诺数和佛汝德数均随坡度的增加而增大。(2)... 详细信息

在室内试验的基础上,采用定床阻力试验研究了坡面流水力学参数(雷诺数、佛汝德数、阻力系数和流速)随床面糙率、流量和坡度的变化规律。初步得出以下结论:(1)在床面和流量相同条件下,坡面流雷诺数和佛汝德数均随坡度的增加而增大。(2)在坡度和流量相同情况下,随着坡面粗糙度增加,坡面流雷诺数和佛汝德数均呈减小趋势;同时水流流速减小,阻力系数增大,这说明水流克服阻力做功所消耗的能量也增加。

关键词：坡面流雷诺数佛汝德数阻力系数流速

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小浪底库区异重流潜入点判别条件的讨论

泥沙研究 2007年第6期32卷 71-74页

作者：徐建华李晓宇李树森黄委会水文局河南郑州450004

回顾范家骅模拟异重流潜入实验的机理、结论和意义;针对生产单位处处以范家骅实验所得的佛汝德数为指标来判别小浪底库区异重流潜入条件的问题,进行理论分析和实测数据验证,提出小浪底库区异重流不能适用该佛汝德数指标。

关键词：异重流潜入条件佛汝德数小浪底水槽实验

重力场对轴对称体稳定空泡形态影响的实验研究

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西北工业大学学报 2004年第3期22卷 274-278页

作者：陈伟政张宇文袁绪龙邓飞西北工业大学航海学院陕西西安710072

水下超空泡航行器的空泡几何形状对航行器的受力状态与航行性能关系重大 ,在水洞模型超空泡实验中发现重力场是影响空泡几何形状的主要原因之一 ,该问题此前虽有文献提及 ,但未见有具体阐述 ,为此专门开展了在不同佛汝德数下对不同头型... 详细信息

水下超空泡航行器的空泡几何形状对航行器的受力状态与航行性能关系重大 ,在水洞模型超空泡实验中发现重力场是影响空泡几何形状的主要原因之一 ,该问题此前虽有文献提及 ,但未见有具体阐述 ,为此专门开展了在不同佛汝德数下对不同头型的轴对称体模型空泡几何特性的实验研究。实验中获得了大量变形空泡的录像 ,并对空泡的外形进行了定量处理 ,对实验结果进行了定性与定量分析 ,获得了重力场对轴对称体空泡几何形状影响的规律性结果 ,同时对重力场影响空泡形变的机理作了探讨分析。

关键词：超空泡轴对称体水洞实验佛汝德数空泡数空泡变形