火电厂冷却水系统水力过渡 过程数值模拟

根据火电厂冷却水系统在循环水泵正常启、停泵或事故停泵等工况下,管路系统的驼峰点可能会出现水柱分离、汽化等复杂的水力过渡过程现象,本文结合工程实例进行了火电厂冷却水系统水力过渡过程研究,对虹吸井的断面面积与布置位置、空气阀的进排气口口径以及水泵出口液控蝶阀的关闭程序进行了比较分析,提出了较为合理可行的水锤防护措施以便优化工程设计。     

常曲率U型弯道水流紊动特性试验研究

采用三维声学多普勒流速仪,对水流三维流速进行了采集,对弯道水流的脉动进行了统计分析,研究了典型断面的紊动强度、紊动切应力、紊动能的分布。试验结果能够很好的揭示弯道水流的三维特性及分布规律。研究成果为进一步研究水流的紊动结构及泥沙的运动机理提供了参考资料。     

Turbulent structure and bursting process in multi-bend meander channel

The flow characteristics in a meander channel are fully three-dimensional. With the primary flow in the streamwise direction, the secondary flow in the transverse and vertical directions induced by the channel bends are significant in the analyses of the turbulent structure. Some of the analyses in the straight channel, for instance, the quadrant analysis for the bursting phenomena, are inadequate in investigating the meander channel, since the flow in the transverse direction is not taken into account. In order to reveal the flow characteristics in a multi-bend meander channel, especially, the bursting process, experiments are conducted in the present study. With the three-dimensional quadrant analysis, the influence of the transverse flow velocity during the bursting process could be correctly addressed. The analyses and discussions are presented in this paper.     

河岸植被覆盖影响下的河流演化动力特性分析

河岸植被对河道的水流运动、主槽稳定及河湾迁移等均有重要的影响,尤其是在洪水期河流的演化过程中。为分析不同密度植被护岸对河流动力过程的影响响应,本文采用自然模型实验,通过改变河岸植被种植密度及单双岸布设方式,模拟河岸有无植被种植的河流演化过程。给定相同的造床流量、坡降、泥沙粒径等水沙边界条件,设定控制变量为河岸植被覆盖率,分别为0%,20%,40%,80%。实验结果表明:(1)单岸植被覆盖其主流稳定性较两岸植被覆盖为差;(2)河岸植被越密集,水流对河床的局部扰动越强烈,河演达到稳定状态周期越长;(3)两岸植被覆盖的蜿蜒河道其稳定曲率随植被覆盖率增大而减小,较大的水流剪切力会造成较大的河湾迁移。     

城市桥梁双立柱曲线桥墩受力分析

随着我国城市化进程的加快,城市交通得到了迅猛发展,为了缓解越来越堵的交通状况,我国越来越多的城市修建了城市高架桥梁,随着城市交通流量的不断增大,导致高架桥梁宽度不断增加,同时桥梁下部结构造型也随之发生变化,一方面受桥梁宽度的影响,另一方面城市桥梁景观要求不断提高,要求桥梁设计重视景观设计。根据城市桥梁景观不断提高及充分利用桥下空间的要求,在高架桥梁设计中,下部结构桥墩采用了多种不同的结构形式,根据桥面宽度及桥下空间利用要求的不同,桥墩造型变化形式多样。在不同的城市桥梁墩柱造型中,Y型墩及其变形Y型墩(采用分叉双立柱形式)由于墩柱从下到上逐渐加宽,一方面其外形美观,另一方面桥下空间利用程度较高,在桥梁下部结构选型中具有明显的优势,此类墩柱造型是目前城市高架桥梁下部结构采用较多的立面形式,但Y形桥墩立柱受力比较复杂,很难按照规范中的某种构件来进行设计。本文以宁波市机场快速干道工程为依托,在初步设计阶段对桥梁下部双立柱曲线桥墩采用上横梁和上下横梁两种情况进行有限元分析。     

南海北部海域海底沙波演化特征

在对沙波的成因、形态以及运移机制充分探讨的基础上,给出了预测计算海底沙波形成与运移规律的理论模式。以此为基础建立了南海北部海域海底沙波波长及沙波移动的数学模型,对较大范围内的沙波形态及其运移规律进行了计算,成果表明计算区域海底沙波在正常水流条件下迁移速率相对较小,可视为比较稳定的地貌类型,为该海域海底工程实施提供参考。     

多媒体动态演示开放式二维流场

应用计算机多媒体技术和VisualC 语言，开发了二维流场多媒体动态演示系统，根据数值模拟计算的结果，对独流减河的流场进行演示表明，该系统直观形象、运行稳定。     

卵砾石床面粗化层级配预报试验研究

为研究卵砾石床面的粗化过程,选用粒径范围3~50mm的连续级配卵砾石为试验沙,在长17m、宽0.58m、深0.5m的水槽中进行三组不同流量的清水冲刷试验,测算其床面冲刷深度和粗化层级配,分析卵砾石床面在清水冲刷作用下的变化。结果表明,冲刷流速较小时,粗化后的卵砾石床面粗颗粒的排列仅与初始位置有关,而受到强冲刷时则会完全改变床面初始形态;粗化稳定后,床面中间形成凹槽而不形成沙波等地形;针对卵砾石床面的粗化层级配预报方法的预报值与试验值吻合良好。     

河岸陡峭度对冲积河流平衡河道形态的影响

河岸抗冲性对河流横断面形态影响显著。以水力半径分割方法为基础，采用等腰梯形过水断面，以河岸陡峭度代表河岸的抗冲性，利用变分方法研究冲积河流达到平衡状态时，河岸抗冲性对河道横断面形态以及输沙能力的影响。研究结果表明：河岸陡峭程度减缓时，平衡河道形态变得宽浅，相反变得窄深；河岸陡峭度变化对水力几何形态关系式中的相关变量指数几乎没有影响，仅仅影响水力几何形态关系式中的系数。随着河岸陡峭度增加，河流达到平衡状态时横断面形态变得窄深，河道最大输沙率增大。     

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。