非恒定流冲沙模型时间比尺变态及其修正方法

非恒定流条件下,时间比尺变态将显著影响动床河工模型试验结果的可靠性。本研究以三峡水库上游引航道非恒定流冲沙试验为例,利用模型试验确定了非恒定流时段的长度,基于对时间比尺变态影响的分析,提出了改进试验精度的措施。研究表明,有条件地改变模型时间比尺后,模型中恒定流时段长度能够更好地反映原型的真实情况。通过延长总的冲沙时间来抵消因时间变态引起的有效冲沙时间的减少,可提高模型的冲沙过程与原型的相似性。

三峡枢纽上游引航道概化模型试验装置设计

该文采用具有不同变态率的概化河工模型,研究了三峡枢纽上游引航道非恒定冲沙水流的流态和冲沙效果,评价了现有防淤清淤措施的效果,探讨了非恒定流冲沙中的时间变态问题的修正方法。模型利用以水箱、水泵和管道连接成的自动水循环系统,通过压力传感器测量非恒定流动过程中的沿程水面线变化,用图象处理粒子跟踪方法量测表面流态,保证小比尺模型的测量精度。

异重流卷吸系数和运行距离的初步探讨

在湖泊、水库和海洋中均有异重流现象发生,异重流总会卷吸周边流体进入流动。通过理论分析研究卷吸系数,指出必须不断有一定比率的周边流体被卷吸进入流动,异重流的流速才能保持恒定而不是不断加速。根据这一原理,推导出卷吸系数方程,并且说明了卷吸系数不仅与理查逊数有关,也与密度分布和流速分布密切相关,后两者与流动床面的糙度密切相关。卷吸系数大意味着异重流快速与清水掺混,从潜入点运行较短的距离后密度就会降低到临界密度差之下而停止。由此推导出异重流可以运行的最大距离,与异重流初始流量和密度差成正比,与卷吸系数成反比。小浪底水库的实测资料也说明,在水库里只有初始流量和含沙量较高的异重流才能到达坝前。