渥奇面压强的水力计算

渥奇面为衔接缓坡和陡坡的过渡型曲面。根据渥奇面上垂线流速分布为幂函数的形式,建立起单元水体法向受力平衡的微分方程,并对其进行积分求解,导出了渥奇面上的压强计算式,并通过试验资料确立了流速分布指数与水流佛汝德数的线性关系式,最后导出了经验证精度符合工程要求的公式。并对该式在渥奇面上的适用范围进行了讨论。该公式可用来检验渥奇面体型是否合理,且对掺气设施的布设有指导意义。

渥奇面上掺气挑坎布设位置的探讨

渥奇面上设掺气挑坎,流速大时可能发生散水现象,强烈散水会对泄洪建筑物产生不利影响,应尽可能避免。经试验研究发现散水现象的强弱与掺气挑坎布设于渥奇面上的位置有关,布于下游明显弱于上游。主要原因是加设挑坎后,边界变化的剧烈程度不同,上游边界变化更为剧烈。实际布置中,在合理保护范围内,在不发生散水等不良水力现象的基础上,应将掺气挑坎尽量往上游布置,目的是增大保护范围,提高安全性能。

渥奇面上掺气挑坎位置的试验与数值计算分析

采用了紊流模型对设掺气挑坎的渥奇面流场进行了计算,并通过试验验证,发现该模型可较精确地模拟挑流流场和掺气空腔.同时结合试验资料,对掺气挑坎的布设位置进行了研究,得出了相同体型和水力条件下挑坎布于渥奇段下游优于上游的结论,前者流态稳定,散水减弱,下游掺气较佳,可成功解决渥奇段下接高速水流区的掺气减蚀问题,该模型和位置优化结果对掺气挑坎设计选型及布置有指导意义.

设掺气挑坎渥奇面流场数值模拟计算研究

采用了引入VOF法的k-ε紊流模型方程对设掺气挑坎的渥奇面流场进行了数值模拟研究，共模拟了两种挑坎布设位置的方案。本模型采用有限体积法对控制方程进行离散，计算了挑流流场和掺气空腔，并通过与模型试验数据对比验证，证实该模型可较精确地模拟实际流场。分析表明：相同体型和水力条件下挑坎布于渥奇段下游优于上游，且流态稳定，下游掺气较佳，可较成功地解决渥奇段下接高速水流区的掺气减蚀问题，该数值模型结果对掺气挑坎设计选型及位置优化有指导意义。

渥奇段水面线计算

为了能够快速准确计算明槽水面线,有必要针对曲底明槽渥奇段水面线的计算方法进行研究。本文根据明渠非恒定流的基本微分方程,导出计算明槽水面线的基本方程,并进行了试验验证,计算结果能很好的符合实测水面线,计算结果误差小于1.6%。研究结果对曲底水面线计算有较大帮助。

黄羊河水库输水洞改建工程明流段体型研究

黄羊河水库输水洞在运行中明流段水流脱离底面而抛出泄槽,水力学模型试验反演了这种水流现象。理论分析表明,原因是渥奇面太“瘦”,简单地加“肥”渥奇面,工程量过大,不满足工程需要。根据俯冲射流原理提出改建方案,改建工程量较小,水力学模型试验表明改建方案水力特性良好,成功地解决了该工程存在的水力学问题。