大坡降旋流复合内消能泄洪洞水力特性研究

旋流复合式内消能泄洪洞利用在旋流洞末端设置旋流阻塞与旋流扩散段,连接旋流洞和原导流洞,达到旋流洞内增压、减速、防空蚀,旋流洞段与旋流扩散段分段消能,提高作用水头和增大消能率的目的。采用Realizablek-ε紊流模型,结合模型试验对大坡降旋流复合内消能泄洪洞的水力特性进行了对比研究。结果表明,Realizable k-ε紊流模型和VOF法可以较好地模拟大坡降旋流复合内消能泄洪洞的各种水力特性,数值模拟与试验观测的流态和其他水力特性基本一致,且数值模拟还得到压强沿径向的分布规律、轴向流速和切向流速沿程与沿径向的分布规律及紊动能和耗散率沿程与沿径向的分布规律,弥补了模型试验无法对以上水力特性进行直接量测的不足。

竖井进流水平旋转内消能泄水道的水力特性研究

对竖井进流水平旋转内消能泄水道的水力特性进行了较系统地试验研究与分析,得出该类型泄水道的泄流特性、压力分布和消能率等方面的变化规律,并着重研究了上下游水位及通气孔通气状态对这些水力特性的影响,许多规律及现象为首次报道.

粒子图像测速技术研究进展

粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法,在流体力学及空气动力学研究领域具有极高的学术意义和实用价值.本文对PIV技术的原理、分类作了简要地介绍,详细归纳和评述了现有的各种速度信息的提取方法,并对拓扑图论、神经网络、遗传算法、模糊聚类等新技术在PIV中的应用以及三维PIV技术、两相流PIV测试技术进行了介绍.指出当前PIV技术除了向三维和多相流方向发展外,如何提高PIV的测量精度以及缩短计算时间仍然是目前研究的主要目标. PIV技术随着计算机技术、激光技术和CCD性能的发展。

气液两相流动粒子成像测速技术(PIV)研究进展

粒子图像测速技术(PIV)作为一种全新的无扰、瞬态、全场速度测量方法,已被广泛应用于液体或气体的单相流流速场测定。对于两相流PIV技术,目前还处于起步与发展阶段。本文对近年来两相PIV技术的发展及取得的成就进行了回顾,简要地分析了PIV技术在两相流测量中的潜在优势及存在的困难,着重对目前两相流PIV技术中的关键技术-相分离方法进行了较为详尽的总结与评述,并对PIV技术在分散相颗粒尺寸及浓度测量方面的应用进行了讨论。

气液两相流中气泡运动速度场的PIV分析与研究

粒子图像测速技术(PIV)作为一种无扰、瞬态、全场速度测量方法,已被广泛应用于液体或气体的单相流流速场测定.对于两相流PIV技术,目前还处于起步阶段,本文应用PIV技术的基本原理,对静止液体中的气泡运动速度场进行了分析,并对有关气液两相流测量问题进行了探讨.

导流洞改建为旋流式内消能泄洪洞的研究和实践——以公伯峡水电站为例

概述了国内外旋流式内消能工的研究与进展,认为该种内消能工是适合于高水头、大流量高坝建设的新型消能工,是一种适合将施工导流洞改建为泄洪洞的可行方案。以黄河公伯峡水电站为例,论述了竖井旋流式与水平旋流式内消能工在体型优化中的重点与方向问题;泄流能力的协调与匹配问题;通气孔的设计、消能率的构成、空化空蚀、衬砌标准与范围、下游水深的影响等问题。针对旋流式内消能工目前尚无任何设计规范可依据的情况,认为开展进一步的讨论和研究是有必要的。

旋流阻塞与旋流扩散复合式内消能泄洪洞的水力设计

结合雅砻江两河口水电站后期3#导流洞和大渡河猴子岩1#导流洞的改建,在研究旋流阻塞和旋流扩散复合消能泄洪洞的水力特性基础上,对该类型复合式旋流内消能泄洪洞的设计原理与方法进行研究探讨,和开敞式进口、起旋器、阻塞与旋流渐变扩散段的体型进行了设计与计算,为1000 m3/s以上泄流量、150 m作用水头量级的导流洞改建为旋流内消能泄洪洞工程水力设计提供参考。

基于小波多尺度分析的PIV互相关算法研究

随着计算机和图像处理方法的迅猛发展,粒子图像测速仪(ParticleImageVelocimetry简称PIV)和图像测量技术得到了迅速的发展。本文研究了基本的互相关算法和基于快速傅立叶变换的互相关算法,以图像互相关理论为基础,借鉴小波变换和多尺度分析的思想,设计了一个分层匹配算法,克服了傅立叶变换不易提供信号完全信息的缺陷。最后,在VIS—UALFORTRAN环境下实现了算法,处理模拟粒子图像的结果与模拟数据比较吻合。将该算法应用于实际拍摄的水垫塘中固液两相流图像,也收到了良好效果。

泄水建筑物体型优选的数值模拟研究

本文针对泄洪洞水流的特点 ,建立了适体坐标系下带自由表面、强紊动水流的数学模型。利用该模型编制程序对泄洪洞中复杂水流进行了数值模拟 ,通过分析输出的数据和图形 ,可以灵活地修改模型和体型的形状和参数 ,方便地进行系列数值实验或不同体型方案的比较 ,从而为泄水建筑物体型方案的选择和设计提供了足够精细和准确的数据 ,有助于数学模型逐步地取代费时耗财的物理模型实验。

安康水库洪水传播特性水槽试验研究

本文采用大型水槽高变率变态模型非恒定试验与理论分析相结合的方法，对汉江安康水库洪水传播的若干特性进行了研究，就洪水波在水库中的传播时间、入库洪水过程的推算方法、坝址入库洪水与入库洪水的关系、各频率设计洪水的最高库水位、下泄洪水过程、调蓄滞洪历时、洪型对水库防洪的影响及水库平水区水位变化规律等问题得出相应的结果或结论，与可对比资料及安康水库蓄水运用资料吻合良好．其成果对安康水库防洪具有实用价值。

引硫济金枢纽工程引水防沙及下游消能防冲模型试验的研究

通过模型试验，对甘肃省金昌市引硫济金枢纽工程的泄洪冲沙闸和溢流坝下游消能防冲效果，引水防沙效果及引水隧洞进口段水流流态进行了试验和研究。并以此为依据，为设计部门提供了合理的意见和建议；在此基础上，通过对枢纽工程运作后期进水闸水流，泥沙的运动特性进行分析和研究，运用“分离流区，束水攻沙”的原理解决了引硫济金枢纽工程的引水防沙问题。

种间偏利关系的模型研究

研究了两种群在偏利共生作用下的数学模型,分析了系统各平衡点的稳定性。得出了该系统存在唯一的稳定平衡点的结论。并对模型及其平衡点的生物学意义做了阐释。

环境科学中风矢量的统计分析与模拟研究

在环境科学许多问题的研究中，风是最重要的影响因素之一，本文全面系统地分析了风向数据的统计方法和风要素模拟模式，并指出各种处理方法（模式）合理的一面和存在的问题，提出了改进的风向矢量统计方法（包括风平均值、标准差、偏态系数、自相关系数及与风速互相关系数的计算方法）。在此基础上，对修正的四阶自回归风场模拟模型加以完善。算例分析表明，本文给出的风向统计方法合理，符合统计参数的物理含义，经过完善地修正四阶自回归风场模拟模型生成的风场与实际风场资料的统计特性和相依性吻合良好。为提高环境科学研究精度及模型化创造了条件。

明渠突扩分离流底部回流长度统计特性研究

利用大涡模拟技术,对明渠突扩分离流三维流动进行了数值模拟,得到明渠突扩分离流流场精细速度分布特征,并与试验结果进行了比较,指出：在高雷诺数下,明渠突扩分离流的底部回流长度随时间不断震荡,但整体统计特征值趋于稳定,统计平均长度与试验结果相符,并且对雷诺数的依赖很小。

虎家崖水电站泄洪消能布置优化研究

甘肃舟曲县白龙江虎家崖水电站枢纽采用闸坝联合泄洪、底流消能的布置方案。通过水工模型试验，论证方案的可行性并针对上游导墙造成的流态问题及下游消能冲刷所存在的问题进行了优化。

“先天易”中的组合数学模型及研究

通过对宋代“先天易”学的考究与分析,发现我国两宋时代的《易》学家们就处理过组合数学问题,并得到组合数学的基本公式,认为现代组合数学的思想及概念至迟在公元11世纪就在中国产生和形成了,从数学史的角度看,我国古代“先天易”学中关于排列、组合理论的早期研究,当时在世界上处于领先地位。

运用曲线拟合坐标变换生成三角形网格的方法研究

将曲线拟合坐标变换技术应用于三角形网格生成中,形成一种方便,有效的三角形网格生成方法 该方法直接利用边界网格节点的分布信息来控制区域内部网格节点的分布,在数值模拟河道、湖泊等复杂边界的二维流速场时,可快速获得一种适应物理量场变化情形的三角形网格系统。

同龄纯林立木增长模型的研究

根据植物种群生物量增长模式 ,提出一种新的同龄纯林立木增长的数学模型 .该模型改进了Logistic模型 ,可以用来描述平均单株材积随时间和环境条件变化的增长规律 ,在立木生长曲线的表现形式上更为灵活 ,具有更广泛的代表性和适用性 .在新的模型中 。

基于河流冲淤平衡理论的库区疏浚方案分析研究——以交口水库为例

陕西石川河交口水库疏浚工程量较大,水库蓄水运用后,能否确保疏浚库区不淤积是该工程成败的关键。本文根据河流冲淤平衡原理,分析论证了水库终极库容形成后的库区横断面形态,按照该横断面轮廓线以下的范围将被淤积物覆盖的原则,对原疏浚方案进行了优化,使疏浚工程量明显减少。

春堂坝水电站引水枢纽布置试验研究

通过水力学模型试验,研究了春堂坝水电站引水枢纽的两个布置方案对过流能力、建筑物下游流速、河床冲刷及右岸边坡的影响。结果显示建筑物下游存在局部掏刷问题,右岸边坡坡脚也有一定冲刷,建议在进行建筑物设计时予以重视。