静水中气泡上升规律的研究和实验

研究了温度对不同直径的气泡在水中运动的影响,计算了不同流态、不同形状的气泡在不同温度中上升的最终速度,并进行了气泡上升速度对温度的敏感性分析。结合实验,理论值与实验值相对比,验证了气泡在静水中运动规律。介绍了测量流速的气泡发生器装置以及气泡发生器产生的适宜的气流和合适的针头。     

用通用两点法测量明渠流速

一、前言测出一条河流的流量,通常是在垂直于水流方向的不同位置上测出其深度平均流速,再将其进行积分,然后即可求出流量。一般采取的步骤是,从垂直于水面方向测量0.2D和0.8D处的流速来求出其深度平均值,或测出0.6D处的流速,其中D为整个水流深度。有时,需要测量除0.2D和0.8D位置以外水深处的流速,例如,间歇流量计用其设在固定垂直位置上的两个探测器来连续监测流速。随着总水深的改变,其相对测试位置亦随之而     

海岸裂流的浮子示踪法实验测量

研究模型实验中采用浮子示踪法测量沙坝海岸裂流的方法,讨论了该方法的具体技术实现和测量结果的精度。实验中裂流由波浪在垂直岸线的直墙上的反射所形成的两列交叉的波浪生成。通过处理CCD图像的浮子轨迹得到了流场的详细速度分布,如旋涡分布等,显示了该方法优于流速仪定点测量的一些特点。与ADV流速仪测量结果的对比表明,由浮子轨迹得到的表层平均流速具有可靠的精度,特别是也可以应用于波浪破碎产生的裂流这样复杂流场的测量。     

基于水动力学计算的气泡上升规律研究

不同直径气泡上升时间与水深之间的关系是气泡浮子法测流的基础。针对静水中气泡上升的加速与匀速过程进行了计算与分析,将气泡上升过程划分为加速与匀速段,基于流体力学原理,求得气泡匀速上升速度与直径之间的关系、加速时间及其高度占总上升过程的比例,以及不同直径气泡冒出时间与水深之间的关系。结果表明,气泡直径在[0.5,2.0]mm区间时最终速度的流态处于过渡区,在（2.0,4.0]mm区间时最终速度的流态处于紊流区,且最终速度随直径增大而增大;加速上升时间及其高度占总过程的比例极小,故可对气泡上升全过程近似做匀速处理;相同水深下,气泡直径越大,冒出时间越短。     

气泡式水位计测量气管保护装置技术研究

当前,气泡式水位计在河流水位自动测报中的应用非常广泛。为了能够提高气泡式水位计的使用效果以及应用范围,针对气泡式水位计测量气管保护系统进行介绍,分析传统气泡式水位计测量气管水下部分存在的问题。通过分析可知还存在的问题有静水装置及保护罩安装既不方便也不牢固、静水装置及保护罩容易损毁、使用性差、维护与维修不方便、报汛和成果质量受到影响等。并针对这些问题提出气泡式水位计测量气管保护装置,并就其推广、应用进行探讨。     

模型试验流速测量仪器的分析研究

分析研究了用于模型试验的流速测量传感器和相关仪器,重点介绍了旋浆流速仪、电磁流速仪和超声波流速仪。     

基于网络RTK的水面流速流向测量系统研究

为了准确测量水面流速、流向这两个重要的水力指标,基于网络RTK、单片机等技术发明了一种自衡式跟踪浮标。通过在已知点上架设测量基站,利用GPRS无线网络,实现对跟踪浮标的实时动态高精度定位。通过系统软件实时显示测量浮标及施测船舶位置,实时绘制成果图。该系统能够自动测量出水流表面的流速、流向、纵横比降,并不受通视、通航、天气状况等条件的影响。实际应用成果表明,该系统具有稳定可靠,操作人性化和实用性强等优点,值得推广。     

气泡上升规律的研究与应用

为了解决对天然河道小于0.16 m水深处的流速进行有效施测,文章通过对气泡从河底至水面上升规律的实验,得出了气泡上升时间与水深的规律,从而解决了小水深的垂线平均流速的测取问题,进而解决了小流量的测验问题。     

基于声学多普勒流速仪的地形测量试验

分析了常用地形测量仪器的特点,在介绍Vectrino 结构及原理的基础上,采用第二代声学多普勒流速仪(Vectrino+)进行槽底光滑、槽底沙浆抹面、浑水淤积以及不同斜坡等典型工况下的水下地形测量试验。试验结果表明,只要保证水中具有足够的粒子数和信噪比,Vectrino+可以很好地被应用于水下地形的测量之中,为水下地形的测量提供了一种新的思路。     

瞬态空化泡的成长与溃灭

本文用边界积分方程方法，研究了无粘流体中瞬态空化泡的成长溃灭过程以及泡与泡相互作用的轴对称问题。数值模拟中，用高阶单元离散边界，采用拉格朗日形式的运动学与动力学边界条件，在时域中用步进法逐次完成模拟过程。并对奇异积分（柯西主值积分）的计算进行了特殊处理。     

用流场分析法计算明渠流量

流场分析法不仅可给出明渠的流量，还可给出明渠横断面上的流速分布。较总流量分析法，仅能给出明渠断面平均流速有所改进。     

测量工件水平度的新方法-cayere法

在安装或检修水电站水轮发电机组时,都需对一些大型工件进行测量和调整,测量方法选用的合理性将直接影响到测量和调整的精度,从而影响到安装或检修的质量,进而影响到机组运行的稳定性和机组的使用寿命。cayere法就是一种测量工件水平度的好方法。     

稳定渗流的有限元计算新方法

用混合有限元方法分析了地下水稳定渗流，导出了具体计算公式，并进行模型试算，计算结果与解析解比较表明，该方法在局部区域上质量是守恒的，计算出来的地下水的水头和达西流速精度较高。     

用中子法测量喷射砼厚度

中子喷射砼测厚仪利用中子散射法能无损、快速地测量喷射砼的厚度。与常规的钻孔法相比，可提高工效数十倍。     

基于ADCP实时指标流速的感潮段断面流量计算

长江下游感潮河段水位-流量关系曲线无法确定。针对传统测流方式存在的监测频次偏少、无法实现流量过程推求等问题,建立了ADCP在线测流系统。根据一段时期内在线测流系统中ADCP实时指标流速监测值与断面平均流速实测值,建立了两者间的多元线性回归模型,并进行求解,获得了模型的回归系数。以南京水文实验站2010年11月至2011年12月之间的监测资料为例,通过以上方法计算实时指标流速的回归系数,并结合水位和河底高程求得过水断面流量。与实测流量对比表明,该模型具有较好的拟合效果,计算精度较高,可广泛地应用于流量的实时报汛及整编。     

三维动边界破开算子法不恒定流模拟研究

本文以静水压强假定下的大尺度三维水流方程为基础，对微分方程采用混合破开算子法求解，并引入了透水介质法处理动水边界、自由水面边界和床底边界，将动边界问题转化为定边界问题求解，对大尺度水体中的恒定与非恒定流动进行了成功的模拟计算。     

三维地下水流随机分析的配点法

提出三维地下水不确定分析的随机配点法,比较了张量积配点法(TPCM)、Smolyak配点法(SmCM)、Stroud-2配点法(StCM)和概率配点法(PCM)等4种配点法的基本原理。其渗透系数场和水头场分别被表示为Karhunen-Loeve展开和多项式展开的形式;初始随机偏微分方程被转化为在相应配点上的确定性方程。进一步建立了基于Modflow-2000的随机模型,讨论了以上不同算法的计算精度及计算成本。分析结果表明,配点法可充分继承现有模拟软件或代码的求解功能,配点的选取方法决定了其计算成本,SmCM具有最高的计算精度,但StCM具有最好的性价比。