粗糙壁面溢流反弧水力特性及紊流边界层的研究

本文对溢流反弧（Ｒ＝１００ｃｍ）不同粗糙度模型水力特性进行了系统试验，探讨了壁面粗糙度对反弧水流流速、压强分布及边界层发展的影响．综合分析了流速分布的影响因素，得出反弧水流边界层外部势流流速不受粗糙度影响的结论，给出了边界层内流速指数随粗糙度变化的关系式．试验表明粗糙度对离心力压强影响甚微，给出了反映壁面粗糙度影响的边界层厚度计算式．

粗糙溢流反弧段紊流边界层的动量积分方程解法

本文推导了溢流反弧段素流边界层的动量积分方程和水面线微分方程,在此基础上假设流速分布符合对数律,用数值方法求解了水深和边界层满足的微分方程组,计算结果与实验值比较表明本文的计算模式是正确的.提出的方法可预报原型紊流边界层的发展.文末提出了需进一步研究的课题.

考虑边界层发展时溢流反弧段动水压强的确定

溢流反弧段流线的曲率呈沿程变化，而反弧上下切点位置处边壁曲率却发生突变。通过在反弧上下切点位置补充定义使其曲率连续，并假定在该位置附近流线曲率呈线性变化，考虑了重力及离心力的影响，计入边界层发展，推出溢流反弧段动水压强计算公式，验证表明，该公式正确可靠。

溢流反弧段紊流过渡区紊动特性的试验研究

本文利用高速水力学国家重点实验室的激光测速系统,对两种反弧半径,三种不同粗糙度的溢流反弧段的水流流速进行了量测。对反弧段边界层的紊动特性进行了分析。给出了反弧段沿水流方向的脉动流速均方值和紊动强度（-u＇x2）^（1/2）/Ue,可以看出,不仅反弧曲率对紊动强度有明显的影响,而且粗糙度使得紊动强度加剧。

溢流反弧段壁面势流流速计算方法的探讨

笔者在已有研究成果的基础上，考虑了溢流反弧段凹曲率的影响，应用急变流动断面平均概念，建立了求解溢流反派段壁面势流流速μpw的计算公式，经与已有的计算方法比较，其求得的u。值最大相差不超过1cm／s，壁面势流流速沿程增大的规律也是完全正确的，说明所推导的溢流反派段壁面劳流流速计算公式是正确可靠的．

溢流反弧段紊流边界层变化规律的数值模拟

在溢流反弧段流线同心圆假定的基础上，通过理论推导，建立了表征反弧段动水压强、壁面势流流速、壁面切应力的相应表达式；将描述边界层发展变化规律的连续方程、动量积分方程、动能积分方程联立，并运用列主元高斯消去法将其转化为一阶微分方程组，采用双边法求其数值解，从而模拟出反弧段水深、边界层厚度以及流速分布指数的沿程变化规律．

模型溢流反弧段紊流过渡区的边界层特性

本文利用高速不力学国家重点实验室的激光流速仪三种不同粗糙度、两种反弧半 溢流反弧段的水流流速进行了测量，对边界层特性进行了分析研究。试验分析认为，水充流态，壁面粗糙度和壁速率对边界层特性有明显的影响。

粗糙度对溢流反弧水力特性及紊流边界层的影响

本文对溢流反弧(R=100cm)不同粗糙度模型水力特性进行了系统的试验观测,探讨了壁面粗糙度对反弧水流流速分布、压强分布及边界层发展的影响。综合分析了流速分布及边界层发展的影响因素,得出了反弧水流边界层外部势流流速不受粗糙度影响的结论,并给出了边界层内流速指数n随粗糙度变化的关系式及反映壁面粗糙度影响的边界层厚度计算式。试验发现粗糙度对离心力压强影响甚微。

考虑重力及离心力的溢流坝反弧段紊流边界层动量积分方程

分析了溢流坝反弧段水流的运动特征及影响边界层发展的主要因素,认为溢流反弧水流边界层与绕流边界层是不同的。在边界层外水流为有势流动的假设条件下,考虑重力、离心力作用及自由水面存在的影响,提出了溢流坝反弧段紊流边界层动量积分方程式,可用于分析计算溢流坝反弧段边界层的发展厚度。

枫树坝水电站宽缝坝段溢流面反弧段裂缝成因分析

枫树坝水电站位于粤东地区的东江干流上,是广东地区重要水库之一。近年来,管理人员在溢流面反弧段发现多条裂缝,其中2条顺坝轴线向的主要裂缝横贯整个溢流坝面,基本无错缝地穿过多条坝体横缝。基于大体积混凝土温度应力场分析理论,采用ANSYS对大坝运行期的受力情况进行了详尽分析,合理地解释了反弧段裂缝成因及其特性,为后期裂缝加固提供了有力依据。

钢模在小型溢流面反弧段的运用

通过对采用钢模在小型溢流面的施工上的应用分析 ,认为其应用具有技术可行 ,质量保证 ,费用合理等优点 ,可以在类似工程中加以推广 .