脉动流速测量数据预处理

脉动流速数据的采集到应用,由于各种干扰因素的存在,一般都需要将测量数据进行预处理。针对水槽实验所测流速数据进行了分析处理,提出了一种由3σ准则、多项式逼近法、小波变换相结合的数据处理方法。结果表明,该方法对流速测量数据的处理效果良好。     

渠江风洞子船闸导航墙透空型式效果研究

文中结合通航建筑物导航墙开孔对引航道通航水流条件影响的水工模型试验研究成果,探讨了导航墙开孔区域及开孔比在模型试验中的选取。研究表明,水工模型试验中,通航水流较透空前有明显的改善,值得在同类低闸坝枢纽在船闸中借鉴。     

通航工程模型试验中非恒定流量测技术的研究

针对通航工程模型试验的特殊需要,阐述了旋桨式流速仪在非恒定流流速量测中的重要性及研究情况,介绍了采用计周期法量测“瞬时”流速的原理、工作制、误差分析、主要技术指标以及HD-4B型电脑流速仪在三峡工程通航模型试验中的应用。     

某水电站表中孔体型优化试验研究

为了解决某水利枢纽消力池内临底流速及脉动压力偏大的问题,采用水工模型试验的方法对其表、中孔体型进行了优化.从流态、临底流速、脉动压力等几个方面比较后,发现采用表孔出口收缩和缩短中孔出口边墙消力池底板的脉动压力及临底流速相比原方案均得到明显改善,表孔最大临底流速约为13.64m/s,消力池最大脉动压力值约为6.66×9.81KPa.成果可供设计参考.     

波浪模型试验中水密度对相似性的影响

在海浪作用下的防波堤或护岸工程等水工物理模型试验中,一般采用淡水模拟海水。由于模型中淡水密度小于工程中的海水密度,会导致模型中水工建筑物或块体受到的浮力、压力、波浪力等比用海水时小,并使模型中水工建筑物或块体的稳定性相似受到影响。从工程角度考虑,这种影响是偏于危险的。文中基于重力相似准则,推导了考虑原型和模型水密度差异的相似关系。海水压力及波浪力可采用新的相似关系,对于可以控制密度的水工建筑物或人工块体,通过减小密度的办法减小质量,保证其运动相似。对于原型块石,为满足运动相似,可直接减小其质量,体积也相应减小。利用本文修正方法,将使波浪模型试验数据更接近真实情况,研究成果更科学、合理。     

水口坝下水位治理工程施工期通航水流条件研究

水口坝下水位治理工程施工导流阶段,因围堰导致河道过流宽度缩窄,容易出现大流速、漩涡、剪刀水、跌水等不良水流流态。为改善通航水流条件,进行了整体水工模型试验研究。根据水力学基本原理,通过采取圆弧连接上游纵横围堰、降低缩窄河道河床底高程等工程措施,消除了漩涡与跌水现象,减弱了剪刀水流强度,改善了水流条件。模型试验结果显示:工程措施实施后施工河段的最高安全通航流量模型观测值由Q=1 686 m3/s提高至Q=2 810 m3/s。     

复杂水流条件下抛石漂移距离的试验研究

抛石漂移是河道治理、护岸、潜丁坝、桥墩防冲等实际工程中经常遇到的问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道二期工程口岸直水道整治工程,针对抛石漂移距离在试验室水槽内开展了一系列物理模型试验,对水深、流速、抛高、块石质量及块石形状的不规则等因素对抛石漂距的影响进行了研究;同时在考虑水流流速垂向分布的基础上,通过块石在动水中的受力分析推导出水上抛石漂移距离计算公式,利用模型试验结果拟合出公式中各系数的值,并将其计算结果与模型试验数据和现场观测数据进行比较,结果吻合较好,验证了公式的合理性。     

基于模型试验的实尺度立管涡激振动响应预报方法研究

为了研究立管涡激振动模型试验与实尺度立管涡激振动响应之间的相互关系问题,文章从模型试验的相似理论出发,基于涡激振动预报方法的理论分析;通过对模型试验中按照相似理论换算得到的流速进行调整的方法,改变模型立管的涡激振动响应,并逼近实尺度立管的涡激振动响应.结果表明:通过调整试验流速,提高试验的雷诺数,可以使立管模型的涡激振动响应模态数、无量纲振幅RMS(A/D)响应与实尺寸立管很好地符合.针对不同的缩尺比模型,给出了立管模型试验流速与其模拟的真实流速之间的对应关系式.     

内河挖入式港池回流流速分布规律的数值模拟

采用k-ε双方程湍流数学模型,建立了三维内河挖入式港池数学模型,分析了不同主流流速及不同港池轴线与主流流向的夹角对内河挖入式港池内的水流运动特性的影响,获得了港池内回流流速的分布规律。研究结果表明,垂向流速值随着主流流速的增大也相应增大;回流横轴断面上各测线平均流速从回流中心向两侧逐渐增大。数值计算结果与模型试验的对比分析表明,数值模拟能够较好的模拟内河挖入式港池内的回流运动特性。     

江苏丰立码头工程定点流速流向的观测与分析

结合长江下游某工程定点流速、流向观测和实测数据分析,认为在受海潮影响较大的测区水域,定点流速、流向观测数据比表面流速数据能够更准确和全面地反映流场情况。建议长江下游水上工程项目要进行定点流速、流向观测。     

波、流联合作用下的推移质输沙率

本文基于Bagnold水流功率原理,考虑到非线性波传播质速度的影响,导出了在波浪单独作用下推移质净输沙率公式,该公式体现了有限水深前进波在沙质床面上波浪掀沙、水流输沙的机理,并得到试验资料的验证.在此基础上进一步推导了波、流联合作用下推移质单宽输沙率公式,并与现有的波流输沙率公式作了比较,计算结果适中.上述公式具有一定理论基础,概念清晰,结构简明,使用方便,可适用于非破碎带输沙计算.     

试验水池造流剖面数值仿真

为评估试验水池造流剖面流速分布，采用计算流体力学(CFD)软件对试验水池主体的造流剖面进行二维模拟和三维模拟。结果显示，射流倾角与流道高度对试验区水流流态具有关键性的影响。分层开启流道和不同流量配比工况可分段满足工艺指标要求的流切变，且横向水流的偏差不大于10.0%。二维模拟和三维模拟的结果存在一定差异，但整体趋势基本相同。因此，二维模拟可用于前期方案优化。     

基于当前统计模型的三维空间机动目标跟踪算法

对可以观测距变率和角变率的雷达观测系统提出了在三维空间中引入距变率(径向速度)和角变率(角速度)的当前统计卡尔曼滤波算法。针对三维空间中的机动目标,将新提出的算法和传统算法进行仿真,结果表明,当引入距变率和角变率时,其收敛速度加快,收敛精度提高,改善了跟踪性能,具有工程实践指导意义。     

多普勒计程仪测流速精度考核试验研究

针对现有的计程仪对水测速精度考核方法抗外界干扰能力差的问题,文章提出了一种可减小风速风向和洋流影响的多普勒计程仪测流速精度考核新方法,该方法的核心思想在于“顺-逆”和“逆-顺”2个航程的计程仪速度平均矢量值与GPS速度矢量平均值相等.通过公式推导,给出了该方法抗洋流流速流向、风速风向等外界因素干扰的特性原理,并通过测流速误差分析计算,得到该方法相对于合速度标量消流法的高精度特性.最后,通过海上试验结果,验证了该方法的精确性和有效性.     

GPS在秦皇岛煤五期码头工程中的应用

秦皇岛港煤五期工程为外海作业施工,陆上无法进行测量控制。通过GPS测量定位系统与传统施工工艺相结合,提高了测量定位精度和施工效率,满足了施工需要。尤其是GPS在基床抛石整平和沉箱安装中的应用取得很好的成效,值得在类似工程中推广。     

潮段平均流速计算方法研究

在海岸、河口、海湾等地区,潮流是最基本海水运动和主要的水动力因素之一,受海底地形、岸线和岛屿的影响,潮流运动基本呈现为往复运动,即涨潮流速和落潮流速方向相反,相差180°左右。描述往复运动潮流动力强弱的重要指标之一是潮段平均流速和潮平均流速。结合实际海区的实测潮过程,文中对潮段平均流速的3种计算方法和对水文全潮的潮平均流速的3种计算方法进行了对比研究。研究结果表明,不同的计算方法其结果存在着误差,建议潮段平均流速采用积分平均方法,潮平均流速计算采用加权平均法。     

垂线平均流速流向计算方法探讨

声学多普勒流速剖面仪可以测量多层水深的流速流向数据,但目前只使用其中符合传统"六点法"的数据,多余数据被舍弃浪费。文章根据传统的"六点法"垂线平均流速流向的计算原理,给出了"多点法"计算垂线平均流速流向的计算公式。根据上海洋山港海域和招远海域实测流速资料,对采用"六点法"和"多点法"计算垂线平均流速流向的结果进行了分析比较。结果表明:"六点法"和"多点法"计算的垂线平均流速值基本相当,但垂线平均流向差值随着垂线平均流速的减小而呈增大趋势。     

深海立管涡激振动疲劳损伤影响因素分析

根据我国南海、墨西哥湾和西非海域的流速沿深度方向的分布规律,利用涡激振动预报程序计算了立管在不同参数下的动力响应.在此基础上计算了立管沿长度方向涡激振动引起的疲劳损伤.分别讨论了立管顶部预张力、管内流体密度、管外流速分布、立管外径、立管壁厚等参数的变化对疲劳损伤的影响.结果显示立管顶部预张力、管外流速分布、立管外径对疲劳损伤的影响非常明显,而管内流体密度和立管壁厚因其变化范围有限,对疲劳损伤的影响没有上述三个参数显著.     

拖轮螺旋桨尾流对沉管或沉箱浮运的影响

随着沉管和沉箱体积的大型化,浮运船舶尾流作用不容忽视,但目前国内相关研究较少。根据外文资料中计算螺旋桨射流作用的方法,分析船舶尾流作用范围及其流速变化,并计算其在沉管或沉箱上的尾流作用力,为沉箱、沉管浮运提供计算依据。     

船闸引航道隔流墙的布置

引航道布置是船闸总体设计的重要内容,也是船闸设计成败的关键。在天然河流上建设船闸,在船闸与泄水建筑物或电站之间通常设置隔流墙,将引航道水域与通过枢纽的水流隔开,形成引航道内有利的水流条件。从船闸引航道隔流墙布置的角度,强调对于不同的口门区位置,应采用不同的通航水流条件判别标准,并分析隔流墙的长度和位置在掩护引航道、抑制横流等方面的作用。最后介绍石虎塘枢纽船闸布置的案例。