弯道床面切应力的研究

弯道床面切应力是弯道泥沙起动的直接动力,运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集。弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式以及弯道水流纵向垂线平均流速计算方法,从理论上进一步推导得到了弯道床面切应力分布的公式。通过计算,给出了不同参数对弯道床面切应力分布的影响。研究表明,计算床面切应力的分布不仅与前人研究成果基本一致,而且更加完善和系统化,为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。     

弯道床面切应力的研究

弯道床面切应力是弯道泥沙起动的直接动力,运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集。弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式以及弯道水流纵向垂线平均流速计算方法,从理论上进一步推导得到了弯道床面切应力分布的公式。通过计算,给出了不同参数对弯道床面切应力分布的影响。研究表明,计算床面切应力的分布不仅与前人研究成果基本一致,而且更加完善和系统化,为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。     

过渡段横断面形态对弯道横向比降的影响研究

以长江叙渝段为原型建立连续弯道概化模型,进行定床水流试验。结果表明:过渡段的边界形态对连续弯道横比降分布存在明显影响,与单一矩形弯道中以弯顶呈完全对称分布特征不同,弯曲放宽复式河槽边界条件下弯道的横比降呈不对称分布,其后弯区域比降大于前弯。建立了反映边滩形态因子的最大横比降和全弯道横比降分布公式。     

过渡段横断面形态对弯道横向比降的影响研究

以长江叙渝段为原型建立连续弯道概化模型,进行定床水流试验.结果表明:过渡段的边界形态对连续弯道横比降分布存在明显影响,与单一矩形弯道中以弯顶呈完全对称分布特征不同,弯曲放宽复式河槽边界条件下弯道的横比降呈不对称分布,其后弯区域比降大于前弯.建立了反映边滩形态因子的最大横比降和全弯道横比降分布公式.     

植物特性对复式河槽流速分布影响的实验研究

通过水槽试验,探讨了不同滩地植被密度、植被高度对复式河槽流速分布的影响。试验时,借助声学多普勒测速仪(ADV)观测不同垂线、不同测点的瞬时流速,选竹签模拟乔木。试验结果表明,在滩地无植被情况下,流速分布满足对数分布;滩地种树后,主槽流速明显增大,滩地流速减小,流速呈S型分布,不同植物密度,S型的分布是不同的。这种S型分布将水流划分为3个区的复杂行为,S型分布的形状与水深、垂线位置和植物特性(植被高度,植被密度)有关。植被密度对流速分布的影响非常明显。     

植物特性对复式河槽流速分布影响的实验研究

通过水槽试验,探讨了不同滩地植被密度、植被高度对复式河槽流速分布的影响。试验时,借助声学多普勒测速仪(ADV)观测不同垂线、不同测点的瞬时流速,选竹签模拟乔木。试验结果表明,在滩地无植被情况下,流速分布满足对数分布;滩地种树后,主槽流速明显增大,滩地流速减小,流速呈S型分布,不同植物密度,S型的分布是不同的。这种S型分布将水流划分为3个区的复杂行为,S型分布的形状与水深、垂线位置和植物特性(植被高度,植被密度)有关。植被密度对流速分布的影响非常明显。     

弯道水流基本特性研究现状分析

弯道水流运动规律的研究对江河治理、航运等方面的科学研究与设计有重要意义。概述了国内外有关弯道水流、泥沙运动及河湾演变基本特性的研究成果,其中包括水面横比降、横向环流、泥沙输移及冲刷深度等内容。     

滩地植被化复式河槽的水流阻力特性试验

利用室内变坡水槽试验研究了复式河槽中滩地植被对水流阻力的影响,采用声学多普勒测速仪(ADV)观测了不同垂线、不同测点的垂线流速分布,分别讨论了水深、植被密度、淹没与非淹没植被对滩地阻力系数的影响。分析发现:滩地种有植被后,复式河槽的水流流速不再满足对数分布,在垂向可以认为是一个常数,且其值随植被密度的增加而减小;阻力系数在滩地无植被时受水深的影响很小,在有植被的工况中,阻力系数会随水深的增加而显著增大,其值与植被密度满足线性关系;滩地植被淹没后,虽然滩地阻力系数也随水深的增加而增大,但其增幅较非淹没植被工况中要小。     

滩地植被化复式河槽的水流阻力特性试验

利用室内变坡水槽试验研究了复式河槽中滩地植被对水流阻力的影响,采用声学多普勒测速仪(ADV)观测了不同垂线、不同测点的垂线流速分布,分别讨论了水深、植被密度、淹没与非淹没植被对滩地阻力系数的影响.分析发现:滩地种有植被后,复式河槽的水流流速不再满足对数分布,在垂向可以认为是一个常数,且其值随植被密度的增加而减小;阻力系数在滩地无植被时受水深的影响很小,在有植被的工况中,阻力系数会随水深的增加而显著增大,其值与植被密度满足线性关系;滩地植被淹没后,虽然滩地阻力系数也随水深的增加而增大,但其增幅较非淹没植被工况中要小.     

基于泥石流弯道流速的沟床糙率计算

沟床糙率是泥石流流速计算的重要参数，由于理论计算十分复杂，在实际计算中人们多采用经验方法来确定，但这样使得流速计算会产生较大的误差．本文基于弯道超高现象以及弯道流速计算的改进，得出了一种较为实用的泥石流沟床糙率计算方法。     

利用声波速度估算岩体不同深度的平均渗透系数

含水层渗透系数具有随岩体深度衰减的特点,对渗流具有重要影响.但受试验方法及试验费用的限制,很难获取渗透系数与岩体深度的定量关系.声波速度测井通常用于间接获取岩石力学参数,且分辨率高,便于统计得到声波速度与深度的关系.以某花岗岩体为例,分析了不同深度纵波速度均值和渗透系数均值的相关性,建立了表征其相互关系的幂次率模型和负指数模型.研究表明,声波速度为获取不同深度的平均渗透系数提供了一种可靠方法.     

过程参数描述的等壁温平行平板间层流对流换热特性

传热过程中的过程参数为傅立叶定律定义的热通量.对等壁温平行平板间层流对流换热进行过程参数描述,揭示了壁面上和流体内部流动速度和速度梯度对对流换热的贡献.结果表明:如果把传热过程以过程参数进行描述可以获得对传热的深刻表述和理解.     

泥石流在渡槽中的流动速度研究

根据流体力学的能量方程 ,求出泥石流在渡槽中任意断面的平均流动速度 .对计算所需的各参数分别进行了讨论 ,特别首次引入泥石流对一般水体的修正系数K ,最后 ,给出了具体的算例     

桥台绕流及桥台极限冲刷理论与实验研究

对不可压缩理想流体桥台平面绕流复势研究,确定桥台绕流流速环量和桥台极限绕流流量,并结合清水极限平衡冲刷实验进行桥台最大局部冲刷深度的理论探讨     

考虑尖轨变截面廓形的轮轨接触与磨耗分析

为研究尖轨变截面对曲尖轨轮轨接触行为和磨耗分布的影响,提出了一种适用于道岔区的三维非对称接触几何算法,该算法可计算车轮与曲尖轨间的真实法向间隙. 使用SIMPACK建立车辆-道岔多体动力学模型,获得仿真结果;利用考虑变截面的接触模型与英国谢菲尔大学提出的USFD磨耗模型计算曲尖轨磨耗. 研究结果表明:1） 以S1002CN车轮与12号道岔曲尖轨为例,轮对摇头角与尖轨变截面均会引起轮轨法向间隙沿接触斑纵向非对称分布,从而导致接触斑形状与应力沿接触斑纵向非对称分布;当摇头角为10 mrad,横移量为7.5 mm时,本文算法得到的接触斑面积比未考虑尖轨变截面和摇头角的简化算法所得结果大9.2%. 2） 以CRH3型车与12号曲尖轨道岔为研究对象,简化算法得到的最大磨耗深度为本文算法所得结果的0.75倍.      

荆岳长江大桥附近大风特征及设计风速推算研究

利用岳阳气象站1952~2000年逐年10 min平均最大风速资料序列,对大风特征进行了分析.利用极值Ⅰ型分布曲线,推算出气象站处基本风速,结合沿江观测对比记录,通过比值法把基本风速推算到设计风速.结果表明:(1)桥位附近10 min平均年最大风速极值24.7 m/s,主导风为东北风;(2)不同重现期(100,50,30,10 a)10 m高处10 min平均年最大风速(基本风速)分别为27.6,25.4,23.8,20.2 m/s;(3)考虑5%的计算误差,桥位区不同重现期(100,50,30,10 a)10 m高处10 min平均年最大风速(设计风速)分别为29.0,26.7,25.0,21.2 m/s;(4)利用近地层风速随高度的指数变化推算出300 m以下每10 m高度层的设计基准风速.     

船闸输水廊道单支孔阻力系数研究

通过研究分析,得到了影响单支孔阻力系数的有关参数．经物理模型系列试验,得出了在充水情况下,单支孔阻力系数ξ３与支孔几何参数ｈｐ／ｂ,γ／ｂ,Ｈ／ｂ;流速比ｖ１／ｖ３和支孔、廊道雷诺数之间的关系．从而提出计算支孔阻力系数ξ３及分流损失系数ξｗ的经验公式．