矩形渠道人工加糙壁面阻力规律试验研究

为研究矩形渠道水流的阻力规律,采用了3种不同粗糙度的人工加糙渠道进行试验。研究结果表明在均匀流条件下,对同一粗糙度明渠,水力条件变化时糙率系数不是恒定不变的,它会随着流量的加大而呈对数减小,随着渠道宽深比的增大而呈对数增大,同时随着雷诺数Re和弗汝德数Fr的增加而呈幂函数减小。同时表明,不同的壁面粗糙度对糙率系数影响很大,进而影响水流的水力特性。即流量相同条件下,当壁面粗糙度增大时,断面水深增大,平均流速减小,雷诺数和弗汝德数均减小。并根据试验资料拟合出了糙率系数和等效粗糙度之间的关系式。

固壁紊流流速分布指数型公式和阻力规律——(Ⅰ)粗糙区

基于相似理论中的不完全自相似假设，研究了粗糙区紊流流速分布的结构形式，通过对尼库拉兹粗糙管水流试验资料的分析，进而给出了粗糙区紊流新的指数型流速分布公式，在此基础上，探讨了管道和明渠的阻力规律。

固壁紊流流速分布指数型公式和阻力规律⒇——(Ⅱ)过渡区

基于相似理论中的不完全自相似假设，研究了固壁紊流流速分布的结构型式。通过对壁面紊流结构的分析，进而给出了固壁紊流包括光滑区、过渡区和粗糙区在内的统一的指数型流速分布公式和阻力规律，并用尼库拉兹的实验资料作了验证。

抽油泵筒中拟乳状液局部阻力规律的实验研究

针对抽油泵筒中拟乳状液局部阻力规律的实验研究进行介绍。

大采高工作面支架工作阻力规律研究

察哈素煤矿3101工作面为大采高首采工作面,埋深与周围矿井相比较深。工作面回采前用大采高顶板控制力学模型估算3101工作面荷载。回采时实测6条测线处的支架工作阻力,分析研究首采工作面支架初撑力、循环末阻力、动载系数规律、顶板来压步距规律,以期为顶板控制及同采区其他工作面支架选型和顶板控制提供科学依据。

基于阻力规律的床面形态判别方法

床面形态变化是河床演变的重要方面。如何根据水流和泥沙条件,预测床面可能出现的形态,一直是航道整治与泥沙研究所关心的实际问题。水流阻力规律是水流流动及床面形态等综合特征的反映,反演适当的阻力规律表达式,应能够区分出不同的床面形态。本文正是基于这一理念,通过建立包含床面形态参数的河流水流阻力规律表达形式,并结合水槽试验,得到了确定床面形态的无量纲特征参数,以此对不同床面形态进行区分,绘制出相应床面形态划分图,进而得到了高、低能态时不同床面形态间的分界线方程。该方程可用于对河床形态进行判别与预测,对河流整治具有指导作用。

基于河流阻力规律的河型统计与分类

将沿程水头损失公式向天然河流推广,利用坡降、流量、流速、泥沙粒径、河流形态等一系列河相关系参数,通过资料分析、数据拟合等技术手段,得到了河流阻力规律的表达形式。将河型参数作为分类指标,反演河流阻力规律表达形式,建立了一种物理概念明确、表达简单的河型分类方法。用两条阈值曲线将整个河流系统分成单流路型、稳定多流路型、不稳定多流路型这三大类型。通过研究发现,河型分类系统中单流路型河道对河岸强度相当敏感,而多流路型河道并不直接受河岸强度影响,尤其是大宽深比的情况。在外部扰动影响下,河流类型可以发生短暂的变化,如弯曲型河道出现游荡特征,但其最终能够回到原始平衡状态类型。

河流阻力特征参量提取及SVM辅助河床形态判识

床面形态的变化影响着泥沙输移和水流阻力,是河床演变的重要方面。预测床面形态变化对河道整治和泥沙研究具有实际意义。本文基于水流阻力规律确定了判别床面形态的特征参数;通过对特征参数与床面形态关系的分析,发现特征参数与床面的形态的关系呈“S”型;利用决策向量机(SVM)多分类法对床面形态进行自动划分,根据划分结果对无量纲特征参数进行非线性和线性拟合,得到拟合函数;对特征参数与沙波形态的拟合函数进行求导分析,计算得出河床在各沙波形态下的特征参数取值范围,确定河床形态判别标准;结合试验数据和实测资料对河床形态判别标准进行验证,结果表明本文所述方法在河床形态识别方面具有可行性和准确性。

基于河流阻力规律的砂砾质河型分类方法研究

河流形态特征的变化规律是人类认识与改造河流的主要课题.河流系统分布广泛,与人类活动密切相关,了解其类型特点是河流研究中的重要内容.水流在其行进过程中遵守阻力规律,由于周围环境的不同,其宏观表现形式也多种多样.河流的阻力规律决定于其形态特征,同时河流形态特征也反映其阻力规律.本文考虑影响河流水力损失的多种因素,引入无量纲的河流形态参数,得到自然河流的阻力规律表达式.由该阻力规律出发,得到河流形态参数的表达式,并将其作为河型分类标准.本文还加入了地貌因素的影响,应用得到的表达式细致划分了河流类型.研究结果表明,该分类方法计算简单,对于砂砾质河流应用效果较好.

坡面流层流区动力学特性

为完善坡面水流的基础理论研究,基于定床水槽试验,以甘油溶液为试验流体,采用超声波测量技术,进行了4种粗糙度、5种坡度和13种单宽流量条件下的组合试验,研究了坡面流层流区的动力学特性及滚波特征。研究结果表明:在雷诺数为8~160的范围内,流态指数在理论值0.33附近波动,且随粗糙度的增大呈现先增大后减小的变化趋势,在粗糙度为0.10 mm附近达到峰值;阻力系数受坡度和粗糙度影响显著,可较好地由坡度、粗糙度和雷诺数的关系式表示;随着雷诺数的增大,滚波波速和波峰均呈幂函数形式递增,滚波周期大小无明显变化;坡度的增大会使层流失稳临界单宽流量减小,粗糙度的增大会使临界弗劳德数的均值减小。

紊流涡旋自相似性及标度不变性研究的进展

在简单回顾紊流涡旋自相似性部分历史研究成果的基础上 ,着重介绍了因次分析原理与自相似假设的关系 ,不完全自相似假设在紊流流速分布和阻力规律中的应用 ,分形理论及标度不变性在紊流研究中的进展 ;并指出人们对紊流的研究已从紊流的外部图像逐步深入到紊流的内部结构 ,自相似性、分形、重整化群均是从不同的角度对紊流标度不变性的刻画 ,因而所得结果具有本质性共同的特征 .

含植被坡面水动力学特性的实验研究

基于水槽试验,系统的研究了在5种流量、3种植被组合和3种覆盖密度情况下的坡面流的水力参数、水力因子间的关系和阻力规律。结果表明,坡面流一般为湍流,植被的存在增强了坡面流的湍流强度。平均流速与单宽流量幂函数相关,且拟合结果良好。柔性植被对流速的减缓作用大于刚性植被。柔性植被坡面和刚性植被坡面的阻力系数均随雷诺数的增加呈幂函数递减。

宽级配河床粗化稳定结构

本文阐述了宽级配河床粗化稳定结构的特性,得到了宽级配河床粗化稳定后的阻力规律、非均质沙起动概率及粗化层级配的计算方法,并利用各家水槽资料、San Luis河流(美国)及汉江丹江口水库下游资料与阻力公式及粗化层级配计算值进行了比较,二者基本吻合。

冲积河流系统形态的参数化判别方法

冲积河流行进过程中受到阻力时,河道的水力参数、形状参数将产生一系列变化以建立河流的相对平衡态,适应不同的水沙条件,由此产生了不同的河型。根据达西公式,运用试验法和量纲分析法得出无量纲的河道纵向、横向稳定指标;并基于阻力规律,通过引入河型参数和公式变形,提出采用综合稳定指标作为河型判定参数。通过天然河流资料的数据分析可知,所提出的河型参数可通过若干河流水力参数区分不同河型。

海缆埋设机吊放拖曳装置拖缆绞车试验研究

介绍了某研究所研制的海缆埋设机吊放拖曳装置的性能指标、组成、原理、工作模式等,阐述了其中关键部件拖缆绞车的缆绳张力关系与试验过程,通过对现场试验数据的分析,总结出阻力的变化规律,为下一步该装置在海上环境下应用提供了依据。

正畸蜡模的力学性质及其阻力特性研究

口腔正畸研究中,经常会使用正畸蜡模模型来模拟演示牙齿在口腔中的移动过程。为了深入探究正畸矫治力系与牙齿在蜡模中移动方式及位移的关系,必须弄清牙齿在蜡模中阻力特性,这将为正畸方案的精确制定并在临床中精确实施打下基础。首先通过蜡模热力学实验,测量不同温度下铜棒在蜡模中的运动阻力范围;然后设定接近口腔实际温度的温度范围,进行蜡模阻力实验平台的设计和搭建。实验中,通过刻度尺和相机分别记录模拟牙齿的铜棒在蜡模中的运动位移和时间,并拟合出不同运动方式下位移曲线;依据刚体受力平衡原理,计算出铜棒在蜡模中运动时所受到的阻力,从而得出铜棒在蜡模中运动阻力和速度的关系曲线。研究结果将为进一步研究牙齿在蜡模中的移动位移与所需的正畸力系的关系提供理论支持。

基于河流阻力参数与活动指标的河型判别法

冲积河流在行进过程中受阻力作用,河道断面形态及平面形状参数将作调整,以适应不同的水沙条件,并趋向河流的相对平衡状态,由此导致不同河型的产生。决定河型两个主要因素:一个是水流推动力,一个是河流活动性。河流水流所受到的阻力与河流水流推力,是一个问题的两个方面,是作用力与反作用力。基于河流阻力规律,考虑植被对河岸强度的影响,通过引入河床与河岸活动指标构成的河流活动指标,分析得到了表征河型变化的判别标准曲线,经模型小河资料和天然河流资料检验发现,提出的河型判定参数能够很好地区分河型类别。