无阀纳米泵中水流的反常堵塞

对于颗粒物质,在锥形通道的窄口处容易发生堵塞现象,实验中通常利用机械振动进行疏通.而对于无孔不入的水却不同,即使在纳米尺度的碳纳米管中仍然可以快速通透.本文利用分子动力学模拟研究了由锥形碳纳米管与石墨烯平面构成的无阀纳米泵,发现水输运在一定条件下也会出现反常堵塞.与颗粒物质截然不同的是振动方法无法恢复水流,相反,它促使水在纳米水泵的通道窄口处发生堵塞.通过分析堵塞区水的密度分布、氢键寿命、水分子的结构特征,揭示了反常堵塞是由腔体中振动膜的高频振动引发水的结构相变造成的.

大流量表孔窄缝坎挑流控制试验研究

贵州省高生水电站三表孔采用窄缝挑流消能,在其整体水工模型试验中发现:其边表孔受边墩绕流效应的影响,冲击波水股交汇后偏斜于主流水舌流动,导致水舌砸击岸坡。在大流量工况下,窄缝坎内水流局部堵塞。该文开发了一种实用型窄缝坎,其收缩程度在垂向上由低至高逐渐减小,以解决大流量下的水流堵塞问题;同时对左右边墙采用非对称设计,原弱冲击波侧采用的收缩程度较大,以平衡两侧冲击波的强度对比,避免了冲击波水股冲击岸坡等不良流态的发生。