饰面砖外墙渗漏现象中的“空腔负压”原理

针对饰面砖外墙渗漏现象,通过对饰面砖施工工艺分析,提出了“空腔负压”原理。

掺气挑坎、水流佛氏数及坎后空腔负压对空腔积水的影响

掺气减蚀是使泄水建筑物免遭空蚀破坏的重要措施。为提高掺气减蚀效果,应避免掺气空腔出现严重积水,使水流在掺气空腔内充分掺气。影响掺气空腔积水的因素众多且复杂。本文通过本文作者建立的掺气坎射流曲线方程和掺气空腔积水方程,分析计算了掺气坎坎高、挑角、水流佛氏数、空腔负压对射流空腔积水的影响。计算结果表明,在一定范围内增大掺气坎坎高和挑角对减弱掺气空腔积水是有利的;水流佛氏数增大,空腔积水减弱;空腔负压大,则积水严重。研究成果可为掺气坎的设计提供参考。

掺气坎(槽)射流空腔长度的计算

从分析掺气坎(槽)射流微分水体受力的力学关系出发,考虑了空腔内负压及运动液体所受离心惯性力的影响,建立起射流水舌下缘液体质点运动轨迹的微分方程,提出一种通过物理力学概念求解射流空腔长度的计算方法,并分析了空腔内负压、挑角等水力参数对射流空腔长度的影响.计算结果与试验值吻合良好.

跌坎空腔水力特性研究

应用附壁射流理论,分析了影响跌坎空腔的回水流量、空腔长度、射流冲击角、空腔回水动量及空腔负压的一些水力要素,并分析了这些水力要素与空腔回水流量、空腔长度、射流冲击角、空腔回水动量及空腔负压的相互关系。应用附壁射流理论分析的结果与水工模型试验得出的结果吻合良好。

考虑空间形状的覆盖型岩溶土洞降水致陷分析

为揭示覆盖型岩溶土洞降水致陷机理、洞体形状尺寸影响及极限平衡状态下内在规律,以常见直筒塌陷椭球土洞为研究对象,构建其降水致陷力学模型,依据玻义耳-马略特定律推导了土洞空腔负压计算公式,以此获得土洞塌落稳定系数表达式,并对比验证计算公式的可行性;进一步获得了极限平衡状态下土体物理力学参数、降水参数、土洞空间形状尺寸及覆土厚度之间内在关系式;基于算例开展了地下水降水参数与土洞形状尺寸参数影响、极限平衡状态下内在规律分析.研究结果表明:初始水位高于洞顶时,土洞塌落稳定系数与地下水降深展现“Z”字形规律变化,下降稳定水位降越拱顶瞬间极易引发土洞塌陷;初始水位处于洞体时,两者呈现前陡后缓的负相关变化规律,且洞内初始水位越高,降幅越大;初始水位低于洞底时,降深影响很小.椭球长短半轴之比对稳定系数影响符合增函数变化规律,截面离心率越大越稳定,而圆形球体则最不利;矢高和稳定系数呈线性关系,矢高增加成拱效应显著,土洞越稳定.极限平衡状态下,初始水位一定时,降深与覆盖层厚度正相关,呈现前缓后陡变化趋势,而覆盖层厚度一定时,降深与初始水位负相关;土洞水平截面离心率越大或矢高越大,达到极限平衡状态所需地下水降深则越大,表现为前缓后陡变化规律.

底部掺气设施水流掺气量的计算

掺气减蚀是高速水流泄水建筑物减免空蚀破坏的重要措施。为了有效地实现掺气减蚀,必须使通过掺气设施后的强迫掺气水流达到一定浓度的掺气量。利用本文提出的掺气坎射流轨迹的微分方程计算出了掺气空腔长度,并通过掺气坎供气系统的供气量与水流掺气量的平衡,给出了一种通过计算掺气坎射流空腔负压来确定水流掺气量的计算方法。计算结果与试验结果吻合良好。利用该方法,可对通风系统和掺气坎的设计体型进行初步验算,以判别掺气设施能否满足掺气减蚀要求。

掺气减蚀设施的研究与应用综述

论述了掺气减蚀水力设计准则,提出了挑坎挟气量的计算及通气设施设计的方法,讨论了掺气减蚀水工模型试验技术及原型验证。

底轴驱动式翻板闸门的若干关键技术问题及工程措施研究

首先阐述了该型闸门的受力和变形特性,提出了结构设计所关注的方向;随后分别讨论了闸门结构的不均匀沉降及底轴受力变形特性、底轴沉降量对支座反力作用的影响,指出了控制闸室底板不均匀沉降的重要性;此外对底轴驱动式翻板闸门的振动问题进行了试验研究,取得了泄流流态与动水压力特征、闸门结构振动加速度特征等数据资料,并对影响闸门结构动力安全的负压空腔、通气孔设置和门顶破水器体型布置等进行了专门研究,并提出了相关技术要求。根据底轴驱动式翻板闸门存在的消能工安全问题,给出了闸下底板失稳试验结果,提出了确保消力池底板稳定的设计原则。