河口地区航槽开挖后槽内流速变化

根据河口挖槽的特点进行水槽与挖槽设计,并在宽水槽试验的基础上,通过因次和线型分析,得出顺直挖槽和斜挖槽后统一的流速计算公式,公式计算值与实测值较为接近,本文公式已用于实际航道回淤预报计算中。

不同船闸泄水过程限制性中间通航航道流速变化规律

针对船闸泄水非恒定流引起的流速变化,尤其是限制性中间航道内的水力要素与非恒定流流量变换、中间航道尺度之间的关系,依托百色通航枢纽中间限制性航道,通过系统物理模型试验探究船闸非恒定流泄水过程与限制性中间航道内流速变化过程之间的关系。结果表明,船闸流量迅速下泄过程中,消能不充分、下泄流量迅速增加以及有界域边界限制是非恒定流泄水波形成的主要原因,并导致中间航道内流速波动;分段泄水曲线可通过减小泄水峰值达到减小最大流速和最大回流流速的目的;在长中间通航航道受沿程能量消耗的影响,中间渠道下游流速波动远小于上游,该特征在中间渠道水流流态达到平稳后仍存在。

U型弯道流速变化的物理模型研究

每年，邻近河道的农田、公路和建筑物会由于水流冲刷、河道变迁以及河流的弯曲发展而受到破坏，这种现象发生在河流弯道处，这是因为水流流态和流速在弯道处发生变化而影响到泥沙输送、冲坑形状以及泥沙淤积。因此，研究弯道处的水流特性对设计标准的选择和桥梁、防冲坝以及侧入水口等涉河建筑物位置的选定意义重大。同样，对于改善河道亦有效用。

调压室(井)水位变化与水轮机进口流速变化关系的探讨

本文与实际工程相结合,从数学角度探讨水力发电站水轮机进口流速变化时,调压室(井)水位变化。

不同流速下沉积物中六溴环十二烷的释放及再分配规律

六溴环十二烷(HBCD)作为一种典型卤代有机污染物已在河湖沉积物中被广泛检出,但流速变化下HBCD的迁移和释放行为尚不清楚.本文通过模拟5种流速条件,分析不同流速下表层沉积物中HBCD的释放规律以及HBCD在水-沉积物系统的再分配特征.结果表明,沉积物再悬浮的临界流速为0.4m/s,上覆水中HBCD浓度随流速增大而增加,且不同流速下HBCD向上覆水中的释放过程均符合准二级动力学模型.与上覆水不同,流速变化对悬浮颗粒物(SS)中HBCD浓度并无明显影响.相比静水和低流速条件,高流速条件下沉积物中HBCD的释放总量较高,0.6m/s流速下HBCD的释放总量是静水条件的31.6倍.流速是引起沉积物中HBCD再分配的关键因素,HBCD的再分配随流速增大而更加明显.不同流速下,SS中HBCD的分配量在HBCD释放总量中均占主导地位;表层沉积物中HBCD更易向较小粒径沉积物中分配.

波流共同作用下流速垂线分布及其影响因素分析

大量波流相互作用的实验表明,当波浪顺流传播时,平均水面附近的流速减小,而当波浪逆流传播时,平均水面附近的流速增加。为了从理论上解释这种现象,从垂向二维Navier-Stokes方程出发,推导出波浪、潮流共同作用下的水流控制方程;采用微幅波理论简化控制方程,并引入Grant-Madsen波流边界层模型,得到波流共同作用下的紊动切应力及流速垂线分布表达式。通过和实验结果及数值结果的对比,结果预测值和实测值较为吻合,表明公式能反映波高变化及涡粘系数共同对流速垂线分布的影响,且简单实用。利用该公式分析了波浪顺流、逆流流速变化的原因。

开敞水域中斜跨航槽水流的流速计算

通过理论分析,运用试验数据,对开敞水域航槽中心垂线平均流速变化规律进行探讨,同时给出了航槽中心垂线平均流速的计算公式。在表达式中,边坡采用了比以往幂函数更为合理的指数函数形式。最后,用水槽试验数据对所得公式进行必要的验证,计算值与实际值吻合较好。

6种典型流场中超声流量计校准系数随企业污染源烟气排放量变化研究

采用计算流体力学方法,对6种典型流场中超声流量计校准系数随企业污染源烟气不同流速变化的规律进行研究。分析不同负荷下超声流量计校准系数相对标准偏差在不同声道角度、管道直径、声道布置形式、上游直管段长度、管道形式时的变化规律。通过国家烟道流量计量标准装置进行实验验证,验证结果表明:不同负荷下校准系数相对标准偏差均未超过1%,且可以通过单负荷校准实现对烟道超声流量计的校准。

海上漂浮式输油管线内部流体流速引起管线变形的研究

通过对海上漂浮式输油管线进行受力分析,建立其内部流体流速变化对管线作用的数学模型。利用ADINA软件,采用流固耦合方法,对DN100野战输油管线进行了分析,研究了管线的变形情况,并将其与理论计算结果进行了比较,验证了该模型的可行性。

流体流速对超声波流量计在线比对相对误差的影响

超声波流量计在供水计量中存在着较大的相对误差。本文通过多次24h测试分析误差与流速的关系及产生原因,提出流速变化较大的计量点应采取24h累计流量或多点流速比对法消除流量计相对误差的方法。

横跨航槽水流结构变化规律试验研究

为了研究横跨航槽水流结构的变化,分析流速垂向分布和沿程分布规律,进行了物理模型水槽试验,根据水槽试验结果对横跨航槽水流垂线平均流速的沿程折减变化做了定量的分析,并得出槽滩水深比和来水流速两个因素对跨越航槽水流结构变化的影响。试验结果表明,上边坡垂线平均流速相比于下边坡要稍小些;在边坡为1∶3,槽滩水深比为1.71~1.84,来水流速为0.034~0.202 m/s情况下,横跨航槽水流在上边坡中点附近到航槽内距上边坡坡脚一定距离这一区域,底部水流反向运动形成"回流"区域,来水流速越小,槽滩水深比越大,形成"回流"区域的范围就越大,流速发生的折减也就越大。

海洋开发利用对鹿耳环江海洋水动力和地形地貌的影响分析

钦州湾鹿耳环江滨海公路和三墩公路两项工程的建设导致了海湾的整体形态发生改变,为研究海洋工程开发利用对海湾造成的影响,本文构建了2000年、2013年和2020年三期水动力模型并对各期水深数据进行了对比,对海湾的水动力分布及海底地形变化进行了量化分析,研究结果发现:①2004年滨海公路建成,造成周边过水通道产生明显的“集水效应”;②2010年三墩公路建成,鹿耳环江被整体“分离”,涨、落潮主导路线发生改变;③海湾内水体落潮时间增加,涨潮时间减少,潮位曲线形态发生改变;④2000年主导强潮流在麻蓝岛北侧沿NE—SW方向分布,2013年之后变为沿三墩公路S—N方向分布,三墩公路东西两侧海域流速整体特征发生改变;⑤强潮流通道与2m等深线位置的变化十分吻合,麻蓝岛东南侧流速的普遍增加导致0m等深线范围内发育形成新的过水通道;滨海公路路基间过水通道不断冲刷海底,原有深槽向东偏移;⑥麻蓝岛周边深槽均呈现“V”型,存在偏移或不断加深的态势;三墩公路东侧的冲刷导致新的深槽发育,整体呈现“V”型,南部靠近口门位置则为“W”型。本文研究结果有助于加深对该海域海洋开发利用所造成的影响程度的认识,了解海湾水动力特性的变化规律及海湾地形地貌未来可能的变化趋势,对于下一步科学合理地重塑鹿耳环江具有重要意义。

基于MIKE21的二维数值模拟在防洪评价中的应用

为探究涉河涉堤工程建设对水域防洪等功能的影响,以永嘉县沙头镇响山大桥临时钢栈桥为例,采用MIKE21软件建立模型,计算临时钢栈桥建设前后桥址一定区域内河道水位的壅水高度、壅水长度以及流速变化特点和分布规律,分析临时钢栈桥的建设对楠溪江河道行洪能力的影响。结果显示:临时钢栈桥桥址附近的水位较建设前水位略有升高,最大壅水高度为0.06 m,发生在桥位上游约110 m处,桥墩间流速较建设前有所增加,最大流速增幅为3.36%,计算数值与采用传统方法得出的数值相差甚微。由于桥墩局部的阻水作用,在河水流向桥墩时,两侧会出现小范围绕流,对河道整体水流运动无较大影响。

扭双工字型透水框架防冲机理试验研究

透水框架因具有消能减速进而保护岸滩免受水流冲刷的功能，在河道治理、航道整治中得到广泛应用。最近提出了一种新型透水框架——扭双工字型透水框架，经动床试验表明具有显著的护滩效果，利用Vectrino三维流速仪在变坡水槽上精细测量了新型透水框架附近的水流结构。试验分析表明，扭双工字型透水框架抛投于床面后底层流速骤减（减速率达0．79～0．95）、表层流速增大、过渡层流速梯度加大，垂向流速不再服从对数分布；垂向最大紊动强度出现在框架群顶部附近，水流进入框架群后紊动强度逐渐加强，出框架群后达到极值，底表层紊动强度极值的位置发生偏离，表层位置较底层偏下游内侧；框架群内近底层水体能量大幅消减（消能率达0．93—0．99），下游水体能量恢复距离为38～56m，利于滩面防护，而侧向边缘水体能量加强，易造成侧沿岸滩局部冲刷。研究成果对扭双工字型透水框架的设计、应用具有一定参考价值。

外环流活塞泵转子型线对汽蚀性能影响的研究

针对外环流活塞泵运转状况,通过对转子型线与流速变化、汽蚀性能的内在关系的分析,阐述了转子型线对汽蚀性能的影响,建立了转子与定轴之间闭死区域面积的数学模型,并在原型线公式基础上,根据伯努利方程推导出了优化后的转子型线数学公式,通过该泵传统型线与优化型线两种转子的对比,验证了转子型线优化计算式的准确性,为提高该泵的汽蚀性能提供了理论依据。

泥沙模型试验中的时间变态问题及其影响

一、问题的提出 在泥沙模型试验中,一般采用河床变形时间比尺λtb制试验过程。由于λtb远大于水流时间比尺λt,就产生了时间变态,时间变态的程度可由变率α=λtb/λt来表示。 在一个大型水库变动回水区的推移质泥沙模型试验中,发现水库蓄水后,模型中、上段发生累积性淤积,下段则有冲刷、河床显著粗化。由于水库蓄水后该河段水流强度减弱,水流挟沙力理应减小,所以模型中这种冲刷是不相似的。我们仔细观察发现,这种冲刷主要发生在流量减小、水位下降的过程中。这与原型河段涨水冲。

金塘水道潮流—悬沙相关性及其与再悬浮作用的关系

对金塘水道66站次悬沙和流速的周日时间系列进行了互相关分析。单位面积水柱悬沙总量N和流速V的n次方V^n之间的正相关系数在a=0.05置信水平之上的有26站次。其中23站次是在浅水区(水深小于30m)的站位测得的。在这些站次中,n的平均值为2.5,N滞后于V^n的时间大潮时近3h,中潮时为1～2h,小潮时不到1h。从统计意义上看,浅水区N—V^n的相关性相对较好。另一方面,浅水区N—V^n相关性差的站次也达到19站次。 相关程度与N和V^n的非协变成分有关,而非协变成分不仅可由含沙量水平梯度所造成,而且还可由再悬浮过程本身所导致。在深水区,再悬浮作用可引起N和V^n之间较大的非协变。而在浅水区,再悬浮作用造成的非协变成分较少。因此,只有在浅水区才能根据N和V^n的正相关程度判别再悬浮过程在含沙量变化中的相对重要性。金塘水道浅水区不少站次N-V^n相关性较差,按上述分析,这表明非再悬浮因素也是影响是沙浓度的重要因素。

长江感潮河段入江口门水流条件试验研究

长江感潮河段受到长江径流以及潮汐的双重作用,锡澄运河入江口门位于长江感潮河段潮流界变动区,水流动力条件复杂。针对锡澄运河整治方案中的3个入江引航道布置方案,采用潮汐控制的河工物理模型试验的方式,对不同水流条件下的入江口门内的水流流态、流速变化情况,以及口门外附近水流流速的变化状况进行了研究。试验结果显示:引航道方案1同时受两个回流的影响,方案2仅受左侧小回流的影响,方案3的引航道不在回流范围内,因此受回流的影响最小。研究成果可为引航道布置方案的确定提供技术支持。

发电厂水击现象探讨

发电厂压力水管道若发生水击,会对生产的安全构成严重威胁,针对水击发生的机理及其发生和发展,采取适当措施,方知水击或减小水击的危害,对保证发电厂水系统的安全运行具有重要意义。