内镶贴片式滴灌带局部水头损失试验研究

通过试验研究了标准管径16 mm的5种内镶贴片式滴灌带的局部水头损失,分析了滴灌带局部水头损失占沿程水头损失的比值hjt/hf和局部水头损失系数α的变化规律.结果表明:相同工作压力下,滴灌带当量直径随壁厚的增大而减小,造成沿程水头损失和局部水头损失的增大,局部水头损失与壁厚、滴头断面面积和雷诺数有关.随着雷诺数的增大,滴灌带局部水头损失占沿程水头损失的比值hjt/hf减小,最小值可达到0. 67,但仍超过中国制定的微灌工程技术规范设计标准(0. 1~0. 2).通过对试验数据进行多元回归分析,提出了滴灌带局部水头损失系数与过水断面收缩比和雷诺数的关系式,相关系数为0. 96.

基于CFD的管道流动局部水头损失系数的数值计算

本文利用FLUENT软件对几种常见模型管道在k-ε湍流情况下的流场、压力场进行了数值模拟,并根据数值模拟结果对突扩管的局部水头损失系数进行了修正。结果表明:对于突扩管在同一雷诺数下,随着管径比值(前程管径与后程管径之比D1/D2)的不断增大,局部水头损失及损失系数均减小;而随雷诺数的增大,突扩管流场中的局部水头损失系数逐渐增大。

坡面柔性植被阻水效应及其局部水头损失特性试验研究

基于系列坡面流试验,研究了柔性植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:由于植被阻水及水流混掺效应,不同区域的水流阻力产生机理存在着显著差异,在植被尾部和水跃段区域,局部水头损失系数与单宽流量的关系分别表现二次曲线特征及指数衰减趋势。此外,基于本试验的植被条件排列方式,以染色法测试坡面流表面流速,得出坡面流平均流速的修正系数约为α=0.23±0.02。

渐变河道水流结构及局部水头损失特性研究

河宽渐变是天然河道的普遍形态特征。运用声学多普勒流速仪(ADV)测量了渐变河道模型的水流结构。试验结果表明:渐变河道形态对水流结构影响明显,在渐缩段和渐扩段产生二次环流,前者影响效应大于后者,且方向相反。基于SMS水动力学模型对渐变河道水流特性进行了二维数值模拟,与实测值吻合较好,并计算分析了局部水头损失系数沿程的变化规律。

对突然扩大局部水头损失的初探

对于管路突然扩大的局部水头损失一般采用ｈｊ＝ξｖ２２ｇ计算，其中ξ＝（１－Ａ１Ａ２）２、在公式的理论推导中，此公式忽略了两断面间的沿程水头损失而导出来的。本文对两断面间的沿程水头损失进行了考虑，结合实验，对ｈｊ重新进行了推导计算，并进行了修正。

保水堰局部水头损失系数的数值模拟

保水堰是分段低压输水管道中一种新型的衔接水工建筑物。文中采用VOF方法与标准k-ε紊流模型相耦合,对保水堰的流场进行了数值模拟,计算出了保水堰的局部水头损失系数。为南水北调工程天津干线的设计提供了依据。

局部水头损失对流体瞬变的影响及其数值模拟

为了分析由水流内部结构发生变化而导致的局部水头损失对流体瞬变压力分布的影响,通过增加约束方程和引入能量损失修正系数,建立节点法和均分法2种包含局部水头损失的流体瞬变计算模型.采用数学模型对考虑局部水头损失情况下的流体瞬变进行数值模拟,得到等效节点瞬变压力变化过程、压力管道沿线最大水击压力的包络线、局部水头损失比重对沿程最大瞬变压力分布的干扰以及局部水头损失呈多点离散分布对沿程最大瞬变压力分布的影响.结果表明,局部水头损失会导致附近的瞬变压力和压力包络线的分布发生局部改变,但通常不会影响整个系统的最大瞬变压力值;对于所占比重较小并且呈离散分布的局部水头损失,采用修正系数法能够对压力管道的最大瞬变压力进行等价模拟.

微灌用网式过滤器局部水头损失的试验研究

在对网式过滤器进行了系统的水力性能试验的基础上,分析了堵塞对过滤器局部水头损失的影响,指出过滤器的局部水头损失变化与过滤流量、过滤时间、水源含沙量有关,这些因素主要决定了过滤元件堵塞程度和变化快慢,即有效过水面积减小的频率,从而决定了额外局部水头损失增加的快慢程度。并提出了在含沙水条件下计算局部水头损失的经验关系式,指出过滤器在实际运用中,应保证压降曲线不发生急剧上升,并可以根据不同水质条件,确定其冲洗时的压差允许值和冲洗间隔时间。

闸孔出流局部水头损失系数研究

为了填补现有水力计算手册中关于确定闸孔出流局部水头损失系数的空白,在当前闸孔出流水力计算理论与实践的基础上,根据能量方程导出了平板闸门闸孔出流局部水头损失系数ζ的定量计算公式。即ζ=0.610 3（e/H）^3-0.290 8（e/H）^2＋0.117 5e/H＋0.040 6,ζ随闸孔相对开度e/H的增大而增大,其变化范围为0.04-0.16。

倒虹吸有压弯管的局部水头损失系数计算方法比较

有压弯管局部水头损失计算在倒虹吸等过水建筑物设计中至关重要。其中,转弯角和转弯形式是影响局部水头损失系数取值的重要因素。本文通过比较分析典型的有压弯管局部水头损失系数计算公式,结合水工模型试验资料的验证,考察了不同计算公式的性能。对小转弯角(<20°)情形,分析了转弯半径和转弯形式对局部水头损失系数的影响。结果表明,转弯角小于17°时,折弯管的局部水头损失系数不大于圆形缓弯管,在低水头、大流量的输水工程的倒虹吸设计中可以考虑采用折弯管形式。

特征线法分析考虑局部水头损失的三通管道的水击过程

基于特征线法建立了求解三通管道水击过程的数学模型,模型考虑了局部水头损失的影响,编制了三通管道水击过程的计算程序。在数值处理上,Darcy-Weisbach摩擦力项用二阶精度格式来近似,保证了流体在流动水击过程分析时的计算稳定性和精确度。应用该程序,分析模拟了各种阀门组合情况下的管网水击实例,对比了考虑局部水头损失和不考虑局部水头损失对求解结果的影响。

非等长淹没丁坝群局部水头损失的计算

根据水槽中淹没丁坝群的水流流态，将下坝附近的水流进行分区，导出淹没丁坝下游主槽流速沿程变化公式，并且结合由淹没单丁坝时得出的水头损失计算公式，可以对不同坝长、坝高和丁坝间距、淹没丁坝群的局部水头损失进行计算。

滴灌毛管局部水头损失计算方法研究

为了探明安装插入式灌水器的毛管局部水头损失计算方法及其在沿程水头损失中所占的比例,从水力学基本原理出发,分析了毛管局部水头损失与其影响因素之间的关系,推导出毛管局部水头损失及占沿程水头损失比例的计算公式,并进行了讨论分析。结果表明:毛管局部水头损失随着毛管内径的增大而减小,随着灌水器插头断面面积、灌水器流量和灌水器个数的增大而增大。毛管局部水头损失占沿程水头损失比例是由灌水器个数、流量、间距、插头断面面积以及毛管内径共同决定的,在不同参数情况下,其值由0.02到1.10不等,在某些情况下,局部水头损失甚至大于沿程水头损失,由此说明,毛管局部水头损失计算方法的研究对提高滴灌毛管设计精度具有重要意义。

水电站进水口渐变段局部水头损失研究

为研究水电站进水口渐变段局部水头损失,分别针对渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径三个影响因素,采用CFD方法模拟了15种进水口渐变段,进行数值分析。在此基础上,通过量纲分析研究了水电站进水口渐变段水头损失的敏感性。结果表明:水电站进水口渐变段局部水头损失与渐变段长度、隧洞长度和圆形隧洞直径有关;渐变段长度、隧洞长度对局部水头损失影响较小,而隧洞直径对局部水头损失影响较大。研究结果可为水电站进水口渐变段设计计算提供参考。

自动喷水灭火系统局部水头损失计算的探讨

通过对自动喷水灭火系统局部水头损失计算方法及舍维列夫公式与海曾 威廉公式之间差别的分析 ,提出需对《自动喷水灭火系统设计规范》(GB5 0 0 84 - 2 0 0 1)中的管件当量长度进行修正的观点 ,并推得适用于舍维列夫公式的各种管径管件的当量长度。

圆管突然扩大与突然缩小的局部水头损失系数的研究

采用RNG k-ε紊流模型,对Re>4 400时圆管中突然扩大和突然缩小的局部水头损失进行数值模拟;并与实验值进行比较。结果表明:模拟得到的测压管水头差与实测值吻合较好,局部水头损失系数的相对误差较经验值的相对误差小;圆管突扩与突缩的局部水头损失系数与雷诺数的对数呈良好的线性关系。随雷诺数的增大,局部水头损失和突扩局部水头损失系数逐渐增大;而突缩局部水头损失系数呈减小的趋势。对工程实践中水利工程的设计有重要的指导意义。

长距离大口径输水管线摩阻系数及局部水头损失系数研究

针对长距离、大口径PCCP输水管摩阻系数n值及局部水头损失系数ξ值经验数据较少的情况,根据对已经实际运行四年的珠海市平岗泵站咸期供水配套工程中的输水管(长21km,管径DN2 400)进行监测和数据分析,推算出较为合理的n值、ξ值和局部水头损失比例,以供今后类似工程参考。

大口径玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数探究

针对大口径玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数取值问题,以新疆小洼槽倒虹吸工程为例,结合工程实际选取合理的观测段,并依据多年实测资料,采用伯努利方程原理,初步确定倒虹吸管承插式接头局部水头损失系数。在此基础上,将倒虹吸全段水头损失（包含承插口接头局部水头损失）水力计算结果与上下游水位实测数据进行对比分析,验证该系数取值范围的准确性。最终建议大口径玻璃钢管承插式接头局部水头损失系数ζ取值范围为0.0035～0.005。

不同流量下渐扩段局部水头损失数值模拟

为研究不同流量下渐扩段局部水头损失规律,选取了MIKE软件的水动力(HD)模块,对渐扩段水面线进行模拟分析,从而得出局部水头损失的水面线、流场等相关规律,并与计算值进行对比。计算结果表明:模拟得到的渐扩段沿程水面线与计算值吻合较好,且从流场图上及水位对比图中可看出,MIKE软件更能很好地模拟出局部水头损失,大大减小计算的难度和复杂程度,且能做到精确模拟。研究成果可为相关实际水利工程提供依据。

管路突然扩大时局部水头损失的数值模拟

选取了Spalart-Allmaras湍流模型,对Re<5500时管路中突然扩大的局部水头损失进行了数值模拟。计算结果表明:模拟得到的测压管水头与试验值吻合较好,用断面平均速度计算速度水头时,若取动能修正系数为1.0,则会使局部水头损失的计算值较实际值偏小,速度水头计算方法的影响远大于突然扩大管路的沿程损失对局部水头损失系数的影响。