簸箕形进水流道主要控制参数对水力性能的影响

为了探究黄河下游邢家渡引黄闸前泵站簸箕形进水流道主要控制参数对水力性能的影响,运用三维不可压缩流体的N-S方程、RNG k-ε模型和SIMPLEC算法,就流道进口高度、流道长度、吸水室高度、喇叭管进口直径和流道底面倾角5种控制参数,对流道水力性能的影响进行三维湍流数值模拟,分析了不同控制参数下的流道出口流速分布均匀度、速度加权平均角度和流道水力损失与流量的关系.结果表明,吸水室高度和喇叭管进口直径对流速分布均匀度影响较大,其他控制参数影响甚微;不同控制参数下的取值对流道水力损失影响较大,且随流量增大而逐渐增大;提出了流道水流流态良好、水力损失小的流道进口高度、流道长度、吸水室高度和喇叭管进口直径分别为1.51,3.50,0.80和1.50倍的叶轮直径,以及流道底面倾角为0°的较优水力性能控制参数.研究结果可为类似工程设计提供参考.

淹没条件下自激脉冲射流冲蚀试验研究

为了对比不同淹没条件下连续射流和低压大流量自激吸气式脉冲射流冲蚀效果,利用自行研制的射流冲蚀系统进行了射流冲蚀石蜡效果试验研究,得到不同淹没水深下射流打击力、吸气量、石蜡冲蚀深度、石蜡冲蚀体积和石蜡冲蚀表面积等.结果表明:在不同淹没水深下,连续射流打击力大于吸气脉冲射流,而吸气脉冲射流打击力又大于不吸气脉冲射流打击力,且随着水深的增大,自吸气与不吸气之间脉冲射流打击力差值越来越小;当淹没水深较小时(≤30 m),由于气体对石蜡剥蚀作用较强,连续射流冲蚀深度小于吸气脉冲射流,而当水深较大时(≥40 m),由于吸气量变小,剥蚀作用减弱,冲蚀深度则相反;在冲蚀面积和体积上,在各种淹没水深下吸气脉冲射流冲蚀效果均好于连续射流,且随着水深的增加,两种射流的冲蚀面积和体积逐渐变小,差值也越来越小.

我国农艺节水技术研究进展及发展趋势

随着我国经济的发展,农业用水面临巨大挑战,提升北方地区农田水分利用效率对解决粮食生产过程中的缺水问题至关重要。全面分析了耕作保墒、覆盖保墒、增施有机肥与秸秆还田、水肥耦合、调整作物布局、选用节水型品种和化学调控等农艺节水技术措施的研究进展与发展趋势。针对我国农艺节水技术措施已取得的成就与存在的问题,提出了农艺节水中一些重要的理论问题和关键技术,以期将农艺节水技术提升一个新的高度。

深水自激吸气脉冲射流装置冲蚀性能试验

为了研究在深水条件下提高射流效果,依托自行研制的试验系统,在结构参数一定时,对自激吸气脉冲射流装置中影响装置性能与射流冲蚀效果的运行参数进行了试验,运用量纲归一的分析方法,确定了工作压力、水深和吸气效率之间的关系,分析了三者对装置性能与冲蚀效果的影响规律.结果表明：吸气是提高装置性能和冲蚀效果的有效途径,但装置吸气效率受水深及工作压力的共同作用,随工作压力的增大而增大,随水深的增大而减小;相同条件下,自激吸气脉冲射流在射流轴向的相对冲击力较不吸气时大;水深为10~60 m,随着工作压力的增大,装置相对冲击力呈线性规律缓慢增大,吸气效率呈对数型规律增大;工作压力一定时,自激吸气脉冲射流的冲蚀表面积均较不吸气时大,但二者差距随水深的增大而减小.

不同围压下自激吸气式脉冲射流装置性能试验研究

针对深水水库泥沙处理技术问题和需求的迫切性,运用自行研制的试验装置对不同围压(模拟不同水深)下的自激吸气式脉冲射流装置性能进行了试验,研究分析了工作压力、围压、靶距对脉冲射流冲击力的影响,并对装置吸气量的变化及启动吸气压力进行了初步分析.结果表明,脉冲射流冲击力随工作压力的增加而增大,随围压和靶距的增加而减小;装置吸气量随工作压力的增加而增大,增大的速度随围压的不同而不同,并逐渐趋于稳定;启动吸气压力随围压增加而增大,且表现出一定规律性.研究结果为进一步深入研究自激吸气式脉冲射流及其在水库清淤等工程应用方面提供依据.

灌溉渠系水利用系数的分析与计算

灌溉渠系的布置形式一般可分为串联渠系、等效并联渠系和非等效并联渠系 ,对这 3种灌溉渠系水利用系数进行了理论研究。用实例验证了上述的理论分析。

垄作小麦产量及水分生产效率的试验研究

为探讨豫西地区冬小麦节水栽培的生产措施,在大田试验条件下,研究了在3种灌水处理下,垄作冬小麦耗水量、干物质积累、产量和水分生产效率的对比情况。结果表明,在不同灌水次数的条件下,随着灌水次数的增加,垄作冬小麦耗水量和地上干物质积累量逐渐增加,产量和水分生产效率先升高后降低。在相同灌水次数下,垄作冬小麦耗水量低于平作,干物质积累高于平作,垄作种植模式节水40%,产量提高5.5%～11.3%,水分生产效率提高0.17～0.40kg/m3。综合考虑,垄作种植结合灌越冬水+拔节水+抽穗水是一种值得推广的节水增产种植模式。

脉冲液体射流泵装置效率的理论研究

对影响气液活塞式脉冲液体射流泵装置效率的主要因素进行分析 ,导出了脉冲液体射流泵装置效率理论方程及其理论方程的时均解。结果表明 ,在相同的液体射流泵装置上 ,采用脉冲射流比恒定射流的传能及传质效率有较大的提高。

喷嘴几何参数对自激吸气脉冲射流性能影响的正交试验

为确定自激吸气脉冲射流喷嘴的几何参数及其交互作用对其性能影响的显著性及重要性次序,运用正交试验的方法,对自激吸气脉冲射流喷嘴的吸气性能和冲击性能进行试验研究,并通过极差分析和方差分析研究了喷嘴面积比、相对腔内面积、相对腔长等因素及其交互作用对装置的吸气性能和冲击性能影响的敏感性.2种分析方法得到的结果一致表明,自激吸气脉冲射流喷嘴几何参数对吸气性能影响的主次顺序依次为相对腔长、相对腔内面积、相对腔长与相对腔内面积的交互作用、喷嘴面积比与相对腔内面积间的交互作用、喷嘴面积比;几何参数对喷嘴冲击性能影响的主次依次顺序为喷嘴面积比、相对腔内面积、相对腔长与喷嘴面积比的交互作用、相对腔长,其中前两者对喷嘴冲击性能影响远大于后两者.验证性试验证实了正交试验结论.

淹没条件下不同结构参数的自激吸气式脉冲射流喷嘴压力变化试验研究

运用自行研制的试验装置对淹没条件下的自激吸气式脉冲射流喷嘴特性进行了大量的试验,研究了吸气对喷嘴内的压力变化和脉冲射流峰值打击力的影响。通过研究淹没条件下10-16-125-75和8-14-85-60结构参数喷嘴在不同吸气根数下的腔套内各测点压力及峰值打击力的变化,得出不同结构喷嘴的压力和峰值打击力随吸气量的增大而逐渐提高,存在最优吸气量使脉冲射流峰值打击力最大。通过研究淹没条件下结构参数分别为8-14-85-60、10-16-105-75、14-28-125-105的喷嘴在不吸气及吸气根数为4情况下的射流峰谷差及峰值打击力,得出三种喷嘴在吸气时的射流峰值打击力分别提高45%-78%、40%-46%、22%-38%。研究表明：对于不同结构参数喷嘴,吸气可提高射流压力波动值和峰值打击力,随上喷嘴直径和振荡腔内容积的增大,该吸气方式对射流打击力的提高程度呈减小趋势。结果对进一步研究淹没条件下自激吸气式脉冲射流喷嘴特性具有指导意义。

脉冲液-气射流泵基本性能试验

在相同的液-气射流泵实验装置上,采用脉冲和恒定工作液体射流,对液气射流泵的基本性能进行了试验研究。结果表明,对于恒定液-气射流泵存在一种最优工作压力,而脉冲液-气射流泵在同一脉冲频率、不同工作压力下的性能曲线基本重合;采用脉冲工作射流可以产生水锤效应,正是这种水锤效应,使得脉冲液-气射流泵在低于试验系统提供的极限压力0.1～0.15 MPa的工作压力范围内,液-气射流泵的工作效率可以提高4%～15%。

自激振荡脉冲射流喷嘴装置系统频率特性理论研究

根据相似系统原理和流体网络理论建立了自激振荡脉冲射流喷嘴装置的等效网络模型,利用系统传递函数推导了系统频率特性方程并进行了数值计算。结果表明:喷嘴装置的固有频率主要由喷嘴形状、结构参数、入口流速、射流中压力扰动波波速决定;自激振荡腔腔径、自激振荡腔腔长、上喷嘴直径、下喷嘴直径都对系统频率特性影响很大。提出了相应的自激振荡脉冲射流喷嘴设计准则,即喷嘴装置在最佳阻尼比下产生谐波共振。

气液脉冲流体在管道—容器—管道组合管路中的运动特性的研究

根据脉冲流体运动微分方程和谐和分析原理，推导出了气液脉冲流体在管道—容器—管道组合管路中的运动特性方程组及其传递系数方程组，并进行了数值模拟，模拟结果与实验结果基本吻合。

离心泵汽蚀特性与调节工况的理论研究

根据汽蚀基本方程 ,导出了离心泵必需汽蚀余量表达式 ,研究了变阀调节和变速调节与离心泵汽蚀特性之间的理论关系 ,并对这两种调节方法在减轻和防止水泵汽蚀的应用方面进行了分析 ,研究结果可用于指导实际工程。

脉冲液体射流泵时均值基本方程中的流速系数

运用非恒定的动量方程和时均值计算方法,对脉冲液体射流泵时均值基本方程中的流速系数进行了理论研究,推导出了喉管和喉管进口段流速系数φ2和φ5的计算式。通过与恒定射流的流速系数计算式对比,阐明了脉冲频率是影响φ2和φ5的主要因素,沟通了脉冲射流与恒定射流流速系数之间的关系。

脉冲液体射流泵压力特性的试验研究

分别运用脉冲射流和恒定射流对液体射流泵内的压力特性进行了试验研究,分析了液体射流泵内的压力变化特性及其对射流泵性能的影响。结果表明,脉冲液体射流泵的压力特性及其性能优于恒定液体射流泵的压力特性及其性能,验证了脉冲射流是提高液体射流泵性能的有效途径。研究结果为深入研究脉冲液体射流泵的基本性能提供了依据。

脉冲液体射流泵时均基本性能方程的数值研究

根据脉冲液体的动量方程和能量方程,推导出了脉冲液体射流泵时均基本性能方程及其有关系数的数学表达式,对脉冲液体射流泵的时均基本性能、动量修正系数和喉管进口函数进行了数值计算,并进行了相应的试验研究。将计算结果与试验结果对比,两者基本吻合。

不同种植模式对夏玉米生长特性及产量的影响

通过田间试验,采用常规垄作种植和小麦、玉米一体化垄作种植模式,研究了不同水分控制下限对夏玉米的生长特性和产量的影响.结果表明：与常规种植模式相比,一体化垄作种植模式延缓了夏玉米的衰老时间,促进作物生长发育,株高、叶面积指数和茎粗均有不同程度提高,且产量增加174.91～817.49 kg/hm2;不同种植方式夏玉米生长特性指标与水分处理大致呈正相关,但是随着水分控制下限的提高,夏玉米产量达到峰值之后下降明显;通过产量及其构成因子的比较,确定了夏玉米适宜种植方式和水分处理.

小麦、玉米一体化垄作沟灌技术要素试验研究

对小麦、玉米一体化垄作沟灌种植模式的垄宽、沟深、沟宽和田面坡度4个灌水技术要素进行正交试验,研究其水流推进规律及灌水质量评价指标,通过极差分析优化技术要素组合。结果表明,田面坡度和垄宽的影响最大,沟宽和沟深影响较小,较为合理的技术要素组合为垄宽70cm、沟宽40cm、沟深20cm和坡度2‰。

大型潜水电泵接力排水系统运行工况研究

根据深部矿井抢险救灾排水的实际特点,分析了影响大型潜水电泵接力排水系统运行工况的主要因素,建立了相应的数学模型,并用Visual Basic 6.0开发了一个通用的深部矿井抢险救灾接力排水系统运行工况确定与分析程序。结合实例,验证了建立的数学模型和开发的应用程序,为合理确定和实际掌握大型潜水电泵接力排水系统的运行工况提供了依据,提高了抢险排水的可靠度。