掺气分流墩墩头脉动壁压及其模型律试验研究

本文研究了中、低弗氏数掺气分流墩墩头脉动壁压及其模型律，得到时均和脉动壁压的分布规律、脉动壁压概率分布、自功率谱密度、自相关系数及墩头初生空化数．研究结果表明，墩头脉动壁压幅值模型律为重力律，优势频率模型律则为ｆλ≈１．

垂直冲击射流脉动壁压深化研究

通过实验对垂直冲击射流的脉动壁压统计特性进行了研究,给出了脉动壁压强度沿纵向的变化规律及其拟合公式,谱密度函数具有低频窄带特性,具体情况与距冲击点的距离和水深有关.并对实验测得的脉动壁压场进行了正交分解与低阶近似的研究.计算结果表明,冲击射流所形成的脉动壁压场可用正交分解进行描述,其特征谱函数随阶数的增加而迅速衰减,对谱密度函数进行低阶近似也非常有效.

水跃区脉动壁压的大涡模拟

应用大涡紊流模型,对水跃区脉动壁压特性进行的数值计算。研究表明,通过合理选择固体壁面的当量粗糙度和Smagorinsky常数,可以得到计算域内任意点的脉动压强时程线。与试验结果对比可知,由大涡模拟得到脉动壁压的时均值、标准差、概率密度和功率谱密度等与试验结果吻合较好,表明可以应用大涡模拟方法研究水流的脉动壁压。

消力池导墙脉动壁压的正交分解与低阶近似

为进一步了解水流作用于消力池导墙上脉动压力的特性,通过模型实验获得了作用于消力池导墙上的脉动壁压信号,讨论了消力池导墙脉动壁压的统计特性。将正交分解与低阶近似方法引入到消力池导墙脉动壁压的研究中。实验与计算结果表明,作用于消力池导墙上的脉动压力强度的最大值与上、下游水位差有关,而且消力池导墙上脉动压力时均信号可以用正交分解进行描述。

孔板泄洪洞宣泄含沙水流脉动壁压特性研究

通过模型试验的方法研究了在不同含沙量下孔板泄洪洞脉动壁压的幅值特性、时空相关特性和频域特性.试验结果表明,脉压均方根在不同含沙量下的沿程分布规律相似,含沙量及水流来流条件均对脉压强度的大小产生重要影响,存在临界含沙量使脉压强度变化趋势发生改变;水流含沙后,时间和空间相关系数均比清水时降低,说明泥沙的加入使得水流大涡旋平均尺度有所减小;在各含沙量条件下脉动壁压的优势频率均属低频范畴,含沙水流归一化功率谱密度曲线存在其他频率的峰值,进一步验证了漩涡平均尺度的减小.

正交分解法在脉动壁压研究中的应用

对水流脉动壁压的研究,不仅有助于了解水流内部的紊动结构,而且具有重要的工程应用价值。介绍了正交分解法在脉动壁压研究中的应用。通过实验获得了某消力池导墙的脉动壁压信号,并将正交分解方法引入到脉动壁压的研究中。计算结果表明脉动壁压可用正交分解进行描述,而且对其进行低阶近似颇为有效。

正冲击射流脉动壁压的正交分解与低阶近似

为更好地了解冲击射流脉动壁压的统计特性,通过实验对其脉动壁压强度与频谱特性进行了研究,并对冲击射流脉动壁压时序信号的正交分解与低阶近似进行了探讨。根据实验结果得到了脉动壁压强度的拟合公式,其壁压表现为窄带低频过程。

试论掺气分流墩墩头脉动壁压概率分布规律

本文对掺气分流墩墩头脉动壁压采用中心及无量纲处理，用堆排序法及本文提出的最佳区间划分法进行频率等参数的统计计算，通过经验概率密度、分布函数与标准概率分布比较，依据格利文科定理判定和Ｘ２检验两种方法，论证了脉动壁压概率分布服从正态分布规律。研究表明，采用峰凸系数，偏态系数判定脉动壁压的概率分布的方法有一定的局限性。

紊流边界层脉动壁压研究

通过试验获得了紊流边界层脉动壁压信号,讨论了不同雷诺数条件下水流脉动壁压的统计特性,并对实测的脉动壁压进行了正交分解与低阶近似的研究.计算结果表明,紊流边界层的脉动壁压可用正交分解进行描述,其特征值随阶数的增加而减小,说明雷诺数越高,紊流中含能模态的激发越多.对脉动壁压进行低阶近似所须的阶数也与雷诺数的大小有关.

二元淹没射流脉动壁压的相关与频谱特征

用实验和相关理论分析方法，探讨二元淹没射流作用下壁面脉动压力的相关关系与频谱特征，提出点面脉动压力频谱转换的计算方法．

消力塘透水底板脉动壁压幅值相似律研究

以底流消能情况下消力塘透水底板下表面脉动壁压为研究对象,设计了系列比尺(1∶1,1∶2,1∶4)模型试验,分析了透水底板脉动壁压强度、偏态系数、峰度系数以及概率密度函数沿程分布特征,并研究了系列比尺模型试验中脉动壁压幅值特性的相似律问题。结果表明,底流消能情况下消力塘透水底板脉动壁压幅值符合重力相似律。

消力池导墙点面脉动壁压特性研究

以高坝洲水电站消力池导墙上点、面脉动壁压的同步试验资料为基础,通过随机分析对点、面脉动壁压强度与谱密度函数的变化进行了探讨,并用VITA法对点面脉动壁压的相干模式进行了识别,得到如下成果:作用于消力池导墙上的面脉动壁压强度最大值与上、下游水位之差有关,而点脉动壁压强度与其基本无关;在谱密度函数中,点脉动壁压存在f-1和f-7/3的频谱段,而面脉动壁压的f-7/3频谱段并不明显,且其优势频率略小于点脉动壁压的优势频率;所研究的水流脉动壁压与平顺水流情况下的脉动壁压时间相干模式颇为相似,且点脉动壁压的相干时间比面脉动壁压小.

掺气分流墩墩头动水壁压及空化特性研究

本文通过系列比尺模型研究了中、低佛氏数下掺气分流墩墩头动水壁压及空化特性，得到墩头时均和脉动壁压的分布规律、脉动壁压概率分布及墩头初生空化数等。研究结果表明，墩头脉动壁压概率分布服从正态分布；在墩后充分供气时墩头不产生空蚀及共振破坏。

柔性管流体输送紊流减阻的力学特征

为阐明柔性管与紊流耦合的减阻力学特性,采用双重管结构对柔性管的减阻效果、使用压力传感器和应变仪对柔性管的管外壁位移脉动特性和壁压脉动特性进行了实验研究。结果表明:壁厚越小以及雷诺数越大,柔性管的减阻率越大,雷诺数约为18000时,厚为2 mm、3 mm及4 mm柔性管的减阻率分别12%、10%、9%;柔性管的壁压脉动强度大幅度受到抑制;柔性管外壁的位移脉动与壁压脉动基本同步。柔性管壁压脉动的大幅受抑可认为是柔性管减阻的主要原因。