挑坎型掺气减蚀设施过流掺气特性研究

采用一维激光测速系统，对掺气减蚀工程中常用的直线型挑坎的流场特性进行试验研究．通过测量挑坎上及空腔区水流的流速分布及紊动特性，探讨通气量与紊动强度的关系．同时在深入研究流场特性和掺气机理的基础上，通过分析影响掺气的因素，从理论上探求临界掺气流速的计算，重点分析挑坎型掺气过流在空腔负压较大的情况下，临界掺气条件的理论预测，并通过试验资料验证了该计算方法．在此基础上，还进一步研究了掺气量的计算公式及其变化规律．     

上海市苏州河挡潮闸底板沉放模拟试验研究

本文介绍上海苏州河挡潮闸底板沉放方案的试验研究。试验在比尺为1:60的整体水工模型上进行,对闸底板的体积、形状、重量、重量分配及重心、浮心位置作了严格模拟,在模拟天然潮型条件下,进行沉放试验。根据实测潮汐资料,分析了苏州河口的潮汐特性和沉放作业历时,选择沉放的最佳潮汐时段,论证了对涨、落潮沉放的不同方案;实测了底板转向、平移和沉放中的流态及上下游流速、水位的变化过程;确定了沉放过程中各阶段控制方案和措施,研究了沉放过程中可能出现的问题与相应措施,为确保1990年9月27日闸底板沉放成功提供了可靠依据。     

特征理论求解对流问题的新方法

对经典对流方程的数值解建立了时间序列插值的数值格式。其主要特点，是在特征线脚所在时间插值区间的两个基点上进行插值。理论分析和对典型实例验算结果表明，此格式经济有效，比空间插值方法具有更高的精度，同时不存在边界条件处理上的困难。     

苏州河挡潮闸底板沉放模拟试验研究方法

本文介绍了在1∶60的苏州河整体水工模型上,应用先进的试验手段,模拟复杂边界的非恒定天然潮汐水流变化过程的条件下,于单孔双向流的闸室内进行大跨度整体空箱式闸底板沉放的试验,包括底板的转向、平移和下沉的模拟控制,以及与此同时,同步量测流速和水位的分布与变化等各种施工所需要的流场水力要素准确数据的全部过程的试验方法和量测技术,还介绍了模拟试验的一些重要成果。模拟试验的成功,不但解决了苏州河挡潮闸底板沉放施工中的一些难点,对整个沉放施工起了重要指导作用,而且将对今后进行类似试验具有重要的指导意义。     

尾水管脉动压力及扩散方式的研究

许多研究成果表明，影响水轮机水力稳定性有多种因素，其中一个重要因素是尾水管内水流的压力脉动。由于各种原因产生的高频和低频的压力脉动会使尾水管内部产生严重的空蚀破坏或者诱发水轮机叶片产生振动等问题。为此，结合广西百色水利枢纽工程尾水系统进行了水力学试验，量测了尾水管的脉动压力，得出不同工况下尾水管的水流特性。对于作为水轮机能量恢复装置的尾水管，还比较了两种不同设计方案的优劣。     

曲率缓变型反弧段水流的时均特性

本文提出一种曲率缓变型反弧曲线设计方法，用激光测速系统研究了该反弧水流的时均特性，得出反弧段水流时均流速分布，壁面压强，壁面切应力及紊流边界层的沿程变化，与单圆弧反弧体型试验成果比较表明，的反弧曲率的连续缓变，使壁面压强分布和空化数变化缓和，消除了曲率突变存在的逆、顺压力梯度；过渡层紊流强度减小２０－３０％；切应力系数有所下降，反弧末端切应力系数Ｃ＇ｆ减小１０％，本文还对反弧水流紊流边界层厚度的变     

反拱水垫塘拱端力变化规律的试验研究

分析了反拱水垫塘底板的稳定机理 ,用先进的模拟方法和量测手段 ,对反拱水垫塘拱端力进行了详细试验研究 ,得出在约 30 0米级水头和最大坝身泄流 (双曲拱坝 ) 30 0 0 0m3 s的作用下 ,拱端力沿程及随下游水深变化的规律、其时域和频域的特性。研究表明 ,若能保证两岸山体和拱支座稳定 ,反拱底板能保证稳定     

河床与水体热交换的数值计算

在任意一个完整的热力模型中，河床与水体的热交换是一个很重要的热力因素，特别是对于封冻河道，以及水深较浅且温度昼夜变化较大的河道．本文提出了数值求解非稳态导热微分方程的数值模型，并与量测资料进行比较，结果表明数值模型能准确地模拟水体与河床的热交换．     

平底水垫塘底板块失稳的数值模拟

应用紊动射流理论、瞬变流理论和随机函数模拟方法，建立平底板块失稳的数学模型，用特征线法数值求解得到底板缝中动水压力、流速、板块上举力以及板块失稳水深等。小湾水垫塘板块稳定性试验和溪洛渡反拱水垫塘底板缝隙中动水压强的试验研究表明该模型合理，可预测水垫塘底板块失稳。     

曲率缓变型反弧段水流的紊动特性

本文在曲率缓变型反弧段水流时均特性研究的基础上，进一步使用二维激光测速系统对其紊动特性进行探讨，通过试验测得反弧段时均流速分布，流向和法向脉动流速的各种特征值；应用离心不稳定性理论分析了反弧水流特性，阐明沿程断面流速分布在反弧前半部趋于瘦弱，后半部趋于丰满的原因，并说明离心不稳定性作用导致反弧水流的混掺加剧；论证了壁面切应力和紊流强度在反弧后半段逐渐增加的原因；通过试验发现离心不稳定性效应的滞后现