环翼式桥墩局部冲刷防护试验

基于桥墩局部冲刷原理,在传统防冲刷保护措施的基础上设计了一种能改变桥墩迎水面流态的新型环翼式桥墩,在不同流速、有无环翼式挡板以及不同的挡板位置下,试验研究了环翼式桥墩的局部防冲刷效果。研究结果表明,环翼式挡板可有效减小桥墩的局部冲刷,当桥墩上的挡板与河床的距离约为水深的1/3时,与无挡板的桥墩相比近底垂向流速最大可减小96%,最大冲坑深度可减小57.6%,环翼式桥墩防冲刷效果明显。

环翼式桥墩环翼式挡板最佳延伸长度试验

为研究环翼式桥墩环翼式挡板的最佳延伸长度,进行了不同流速和不同环翼式挡板延伸长度下环翼式桥墩的局部防冲刷试验。试验结果表明:环翼式挡板的延伸长度不同,桥墩的冲刷效果有较大的差别,当环翼式挡板的延伸长度与桥墩的半径相同时,与无挡板的桥墩相比最大冲坑深度可减小57.6%,近底垂向流速最大可减小70.4%,近底紊动强度也明显减小,防冲刷效果显著。

环翼式桥墩最优挡板形状试验

为研究环翼式桥墩的最优挡板形状,基于桥墩局部冲刷机理,进行了不同流量和不同环翼式挡板形状下的环翼式桥墩局部防冲刷水工模型试验。在环翼式挡板延伸长度为45 mm、位置在水深的1/3处,研究了不同流量、不同挡板形状的桥墩最大冲刷深度、三维时均流速及纵向和垂向紊动强度。结果表明:与无挡板相比,挡板前端和尾端宽度都为45 mm时水流垂向流速减小程度最大;纵向、垂向紊动强度减小程度最大;最大冲刷深度可减小57.6%,防冲刷效果明显。

环翼式桥(闸)墩防冲刷实验研究

桥(闸)墩的局部冲刷是桥梁毁坏的主要原因之一,在桥(闸)墩上加环翼式挡板的能有效地防护局部冲刷。通过水工实验,量测墩(闸)周围冲坑深度和宽度。结果表明,加上环翼式挡板后可以有效减小冲坑深度。在水深20cm,冲坑深度最大能够减少60.7%,冲坑宽度最大能够减小64.7%。

环翼式桥墩挡板形状对垂向水力特性的影响

根据桥墩局部冲刷机理,通过桥墩加装环翼式挡板减小局部冲刷的试验研究,分析了加装环翼式挡板后,水流在桥墩四周的垂向水力特性。试验结果表明:桥墩迎流面中心线的垂向速度在安放挡板位置处有拐点。3种形状的挡板中,形状为A1的挡板的近底垂向流速减小幅度最大,影响水流紊动宽度也最大,同时表层垂向紊动强度、近底垂向紊动强度减小幅度也最大。利用CFD软件进行数值模拟分析发现,与物理模型所得结果相吻合。

环翼式防冲板对圆端形桥墩局部冲刷试验及水力特性

由于传统桥墩冲刷防护措施的局限性,引入新型防冲装置-环翼式防冲板,对圆端形桥墩冲刷进行防护,通过减小下降水流改变桥墩周围水流结构,主动降低了下降水流对桥墩的冲刷。为探究环翼式防冲板对圆端形桥墩局部冲刷的防护作用,采用3种比例圆端形桥墩、3种环翼式防冲板安装位置进行物理模型试验,对圆端形桥墩周围的冲坑特征、垂向流速、垂向紊动强度、紊动切应力等水力要素进行研究。结果表明:安装环翼式防冲板后,3种圆端形桥墩冲刷程度均减小,中圆端形桥墩冲刷减小幅度最大,冲坑体积减小率为30.0%;中圆端形桥墩安装环翼式防冲板后,墩前垂向流速减小为0.039m/s、垂向紊动强度减小为0.025m/s;防冲板上垂面紊动切应力增大,板下垂面紊动切应力减小。试验结果表明环翼式防冲板能够减小桥墩的局部冲刷,具有很高的实用价值。

环翼式桥墩周围水力特性试验研究

为分析环翼式桥墩周围水流流速分布特征,根据桥墩局部冲刷机理,进行了三种流量、三种水深、三种挡板位置的模型试验。试验结果表明:桥墩周围的表层纵向流速、表层横向流速仅仅受到水流波动的影响。挡板与河床的距离越小,桥墩中心线上的近底纵向流速越大,中心线上及墩侧一定范围的近底横向流速越大,但是近底垂向流速却越小。当挡板距离河床底部为0.3倍水深时,靠近河床边壁处各向流速受挡板影响不大,但是靠近桥墩中心处各向流速在挡板所在位置都有尖点,同时,靠近桥墩中心处的纵向相对紊动强度在测点高度与水深比值为0.4处有极大值。

环翼式桥墩防冲板类型优选试验研究

为选出最有效的桥墩防冲板类型,通过用椭圆标准方程对防冲板形状进行控制,优选出20个整幅和20个半幅2种类型防冲板,再以最大冲坑深度、三维流速变化和三维紊动变化为试验指标,定量分析整幅和半幅2种类型防冲板的防冲效果,并优选出最佳防冲板类型。试验结果表明:整幅和半幅防冲板防冲刷作用明显比无防冲板工况好,且当防冲板长、短半轴都等于2R时,整幅和半幅防冲板冲坑深度减小率最大,分别为51.6%和57.9%;加上整幅或半幅防冲板后,桥墩周围的纵向和垂向流速分布受到明显影响,且在半幅工况下墩前河床近底流速(防冲板以下)要比整幅工况小;在整幅和半幅防冲板以下部分,纵向和垂向紊动强度变化较大,而横向紊动强度没有发生大幅度变化,相同水深处整幅防冲板工况下的纵向紊动强度比半幅的大,由此得出半幅防冲板更利于桥墩防冲刷的结论。

多个环翼式桥墩冲刷影响研究

为研究多个环翼式桥墩间的局部冲刷影响,利用正交试验设计,考虑2个试验指标(墩前近底垂向流速、最大冲坑深度),选择3个有关因素(防冲板半径A、防冲板安装高度H和桥墩横向间距S)进行条件试验,对试验结果进行极差和方差分析,确定3个因素的主次关系。结果表明,主次关系的排列为防冲板的安装高度、防冲板半径、桥墩横向间距,且防冲板的安装高度和防冲板的半径对防冲效果的影响远远大于桥墩横向间距。

水下发射导弹的环翼

休斯飞机公司对缩比导弹进行了风洞实验 ,这种导弹设计有可延伸的环翼和环形折叠的尾舵面。其受力和动量数据表明 :在导弹的升力和空气动力效率方面可以实现重要改进。低速测试结果的数据可用于评估可能的水下发射。对装有环翼和环形折叠尾舵的重型鱼雷 (1812kg)改进后的水下飞行性能进行了评估 ,指出水下发射导弹的压缩体积设计受发射管设计条件和技术的制约。这种新型的环翼鱼雷设计的研究结果包括 :通过低速保持水下飞行达到提高飞行性能 (射程和续航力 )的目的。相应地 ,要减少噪音以提高隐蔽性能。在高速情况下 ,水下发射导弹较大的机动性和目标点的选择可通过环翼来实现。

环翼机低速气动特性风洞实验研究

环翼机具有前、后翼,前翼后掠,后翼前掠,机翼在翼尖处连接,形成一个环状结构。为了解环翼的气动特性及环翼的几何参数对环翼机气动特性的影响,本文在低速风洞中对3种不同几何参数环翼飞机进行了纵向及横向测力实验,其中包括前、后翼几何参数改变对气动特性的影响。实验结果表明,与常规飞机相比,环翼机具有如下优点:诱导阻力小,失速特性好,操稳性能易于满足。实验得到的有价值结果,对环翼布局飞机的气动计算和合理设计具有重要意义。

环翼式桥墩周围流场水动力特点初探

新型环翼式桥墩是桥墩局部冲刷防护工程的有效方法之一,其构造为在桥墩适当位置添加若干防冲板,作用机理为通过防冲板减轻下降水流的作用、减小河床表面近底垂向流速,以减轻床面的局部冲刷。本文通过了解环翼式桥墩的研究,明确环翼式桥墩周围流场水动力变化过程及规律,并分析流场水动力特点。

环翼式桥墩挡板最佳安装位置数值模拟

利用数值模拟技术对环翼式桥墩周围流场进行数值计算。采用VOF多相流以及标准K-ε紊流模型描述不可压缩粘性流体的三维水动力学特性,计算了不同挡板位置时桥墩周围的流场变化情况。经过计算表明,不同挡板位置对z向流速影响大,当挡板大小与桥墩半径相同,挡板位置在水深1/3处,可以有效防止下潜水流对桥墩底部的冲刷。

可控环量帆翼在船舶上应用的研究

本文试验研究了一种可控环量帆翼,利用壁面切向喷流来移动帆翼圓尾缘分离点位置,可获得比普通帆翼更高的推力系数。文中介绍了展弦比为1的三维可控环量帆翼的试验研究。试验表明,这种可控环量帆翼在较小的喷流动量系数下,即可获得较大的升力增益。在喷流动量系数 C_μ=0.1时,零攻角升力系数已达0.9,在有攻角的情况下,升力系数最大可达2.2。同时,由于帆翼尾部壁面团向喷流的 Coanda 效应,这种可控环量帆翼的阻力亦较大。在喷流动量系数 C_μ=0.1时,零攻角阻力系数为0.3。文章对这种可控环量帆翼在船舶上的应用进行了讨论,并对其性能的进一步改进作了分析和探讨。

法兰西战鹰(二) 斯奈克玛的“甲虫”——法国立式垂直起降环翼机研制始末

20世纪50年代．冷战铁幕将欧洲一分为二．华约奉行先发制人的打击战略。在下一场全球性；中突中，北约的军事基地和机场将成为华约的首次突袭目标。为应对这一现实问题．北约多国开展了垂直起降飞机的研制。

一种小展弦比环量控制翼性能试验研究

本文所介绍的是将环量控制翼概念应用于船舵以提高船舶的操纵性的探索性试验。试验用原始模型是按NACA0015外形制做的一种小展弦比环量控制翼,试验是在循环水槽中进行的。结果表明,加入喷流后,升力显著增加。为进一步提高这种机翼的性能,我们还进行了在原始模型基础上加隔流端板、加分流板以及改变尾圆柱形状的模型试验,这些改进都在不同方面、不同程度上提高了该机翼的性能。

小展弦比可控环量翼的风洞试验及其三维效…

本文对一小展弦比（λ＝１）可控环量翼进行了风洞试验，试验结果表明，由于存在着强烈的三维效应，若不采取有效的措施对三维效应进行抑制，则小展弦比可控环量翼三维流动的升力便远远小于二维结果（包括试验与计算）。针对这种情况，本文对小展弦比可控环量民翼的三维效应的抑制做了一些初步探讨。

Ⅲ型刚性防水翼环计算办法

1992年“福建省造价管理信息”第二～三期在“预算定额问题解答”栏目曾就“防水翼环”套用定额问题做出解答:屋面水箱防水翼环,以翼环重量套(机械设备安装工程)第十四章“附属设备安装”中“零星小型金属结构件制安”相应定额,穿水箱壁管长在管道延长米中计算。该解析仅适用于“全国通用给水排水标准图集”合订本s3中的“s312—8—8Ⅲ型刚性防水翼环”。这种翼环的设置几乎在所有穿过钢筋砼水箱或水池壁的管道工程中。鉴于不少单位没有标准图集,缺乏“重量”依据,为方便计算安装基价,本人特将该部分整理的资料提供同行参考借鉴。

两种翼式航行器纵向流体动力特性的比较

在NF－3风洞中对对外形构造简单而又很有实用价值的矩形翼和环形翼两种翼式航行器的低速纵向流体动力特性进行了实验研究。本文简介了进行两种翼式航行器研究的模型、实验设备与测试仪器的概况，并对两种翼式航行器的升力、升阻和力矩特性三方而进行了分析对比，研究结构表明，环翼航行器的升阻特性明显地优于矩形翼航行器。