猴子岩水电站过水围堰防护方式试验研究

针对围堰防护方式对上游围堰过流稳定性影响问题,以猴子岩水电站过水围堰为例,采用子堰防护和自溃式子堰两种围堰防护方式进行对比试验,量测了上游围堰范围内水力学特性指标,检验了不同的围堰防护方式对围堰过流稳定性的影响。结果表明,采用自溃式子堰方式可降低上游围堰上下游水位差、减小水跃跃首最大流速、减缓堰后冲坑坡度,更有效维持上游围堰的过流稳定,并能安全渡汛。     

阶梯溢流坝面过渡阶梯最佳起始位置

利用水气两相流的 VOF模型对典型的阶梯溢流坝面流动进行了紊流数值模拟 ,分别计算了 4个不同起始位置过渡阶梯的动水压力场、紊动耗散率等值线分布以及相应的阶梯坝面消能率。计算结果分析表明 :对于与此计算条件相似的阶梯溢流坝 ,其过渡阶梯的最佳起始点应设置在约 1/2曲线高度的坝顶曲线段上。     

短间距双戗堤截流试验研究

双戗堤立堵截流工程中，龙口的各项水力学参数决定了截流进占的难度。其不仅与截流河段的地形、来流量以及导流建筑物的泄流能力有关，还和上下戗堤以及龙口的相对位置有关。在分析上述条件的基础上结合试验研究．钊．对两戗间距不能满足水流横向扩散消能的工程特性，提出利用工程措施改变下龙口流场分布的方法来降低截流难度。     

旋流器中较强旋液体流动的数值计算

本文针对水力旋流器中存在着较强旋流，从而引起各向异性湍流流动的特点，以强旋流场的代数应力模型为基础，得出可模拟水力旋流器中液相湍流流动的各向异性的ｋ－ε模型，成功地计算出其流场中的速度分布，计算结果同用ＬＤＡ所测得的结果比较一致。     

掺气射流水气两相流测试研究

本文通过选择激光测速仪信号器ＢＳＡ和Ｃｕｎｔｅｒ中的增益，高压和“门限”的取值范围，用调节和控制速度多普勒信号幅值的方法，对自掺气射流冲击水垫塘后，塘内射流主区及扩散区中气泡及清水的时均速度和脉动速度进行了实测。     

水垫塘多层淹没射流数值模拟及消能研究

本文对纵向多层淹没射流水垫塘流态进行了数值模拟，将能量方程耦合于ＳＩＭＰＬＥ算法中使计算结果与实测值更为接近．文中分析、比较了单层和多层射流入塘后的水流结构及消能机理．研究表明，由于多层射流的能量耗散加快且分布均匀化和“动水垫”效应，使其在充分发挥水垫消能作用，提高消能率和降低塘底动水荷载及冲剧等方面明显优于单层射流．     

气核对空化比尺效应的影响

针对空化试验的比尺效应，主要分析气核对空化比尺效应的影响。分别对气核密度、分布规律及初始半径对空化比尺效应进行分析，得出消除由此产生的空化比尺效应应采取的措施。采用临界压力代替汽化压力定义空化数，建立初始气核大小与液体抗拉强度的关系，力图消除液体抗拉强度对空化比尺效应的影响。总结了现有空化试验资料，指出消除空化比尺效应应注意的一些问题。给实际试验提供参考，并为进一步寻求完整而准确的模拟方法提供理论依据。     

水工导流隧洞模型试验中糙率不相似问题的研究

文中对水工导流隧洞模型试验中模型与原型糙率不相似问题（缩尺效应）进行了探讨。采用了模拟变态模型试验和根据雷诺数与沿程阻力系数关系（Rem-λm）两种方法，分别对溪洛渡水电站导流隧洞模型试验的过渡能力进行了修正，从而提高了模型试验成果的精度和可靠性。两种修正方法结果比较表明：模拟变态模型试验修正法因同时考虑了沿程和局部水头损失误差，其修正结果较为合理。研究成果对此类问题的处理，提供了有效途径。     

自然座标紊流瞬时值边界层方程及溢流坝反弧负压探讨

本文推导了平面自然座标系中雷诺方程式,认为用自然座标系来描述水利工程中的溢流坝面流场较其它正交座标系更为恰当。文中将L. Prandtl的边界层简化基本原理引进自然座标系中的雷诺方程式,化简而得到了瞬时值边界层方程。论证表明:在溢流坝光滑反弧末端,若满足反弧半径R与水深h之比足够大则不会因反弧段形体不当而产生负压。     

反弧段后掺气坎底空腔长度的计算

采用引入VOF方法的k~ε双方程紊流数值模拟和量纲分析的方法,对高水头泄洪建筑物反弧段后掺气坎底部空腔长度计算进行了研究,考虑反弧段附加离心力对空腔长度的影响,推导出高水头泄水建筑物反弧段后底空腔长度计算公式。该公式能够充分反映低弗氏数情况下,反弧段末端的掺气坎几何形态、来流条件及掺气坎后空腔长度的变化关系。