国家教育部博士点基金(20090204110019)
- 作品数：10 被引量：121H指数：6
- 相关作者：吕宏兴张宽地林劲松石喜孙斌更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学西北勘测设计研究院中国科学院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：水利工程环境科学与工程农业科学更多>>
- 汉江蜀河水电站截流水工模型试验研究
- 2010年
- 为了保证汉江蜀河水电站截流工程成功实施,进行了截流水工模型试验研究。针对蜀河水电站设计中用于导流的泄洪闸高于原河床3.5m的实际情况及设计截流流量大的特点,通过不同设计截流流量方案的试验研究,获得了截流过程龙口的系列水流要素,确定了不同龙口宽度时抛投材料的粒径和抛投强度,推荐采用单戗单向截流的方案,为工程截流的实施提供了科学依据。
- 林劲松张宽地吕宏兴
- 关键词：截流戗堤水工模型试验
- U形渠道机翼形量水槽水跃数值模拟与试验研究被引量：21
- 2013年
- 量水槽是灌区常见的特设量水设备,而槽后水力特性是判断其选型是否合理的重要指标之一。以某小型灌区末级灌溉渠系改造工程为原型,针对两种不同工况,采用基于TruVOF方法跟踪自由液面、Favor技术实现网格优化的湍流数学模型,对U形渠道机翼形量水槽水跃问题进行三维数值模拟,分析了水跃的时均流场、共轭水深、发生位置、跃长、断面流速分布以及水跃段能量损失等相关水力特性。采用与原型1∶1比尺的水工模型试验资料对模拟结果进行验证,结果表明,二者吻合较好。通过对实测与数值仿真的共轭水深数据进行统计分析,得到了适用于U形渠道机翼形量水槽水跃共轭水深的近似计算公式。研究结果对机翼形量水槽在平原缓坡灌区末级渠系的应用研究提供了一定的参考和建议。
- 孙斌吕宏兴张宽地石喜DINH Thi Huong周亚森
- 关键词：水跃数值模拟
- 人工加糙床面薄层滚波流水力学特性试验被引量：25
- 2011年
- 为了探求坡面薄层水流水力特性,从流体力学与泥沙运动学观点出发,研究均匀粗糙尺度床面（人工加糙粒径为0.380mm）,5种不同坡度和17种单宽流量下坡面薄层水流水力学参数变化规律。结果表明：坡面薄层水流流态指数在0.33~0.43之间变化,水力关系可用流态指数综合反映;滚波流速随着流量增加逐渐增加,坡度对其影响较小;波长随着流量呈单驼峰形式变化,即先随流量的增加而增加,达到峰值后又减小,峰值对应的单宽流量为0.278L/（s·m）;滚波频率随流程的增加逐渐衰减,同时随着单宽流量的增加,平均衰减系数增大;试验条件下层流失稳产生的临界弗劳德数在0.64左右,紊流失稳临界弗劳德数在2.13左右。
- 张宽地王光谦王占礼刘俊娥吕宏兴
- 关键词：水力学特性弗劳德数流态
- 聚氯乙烯球阀水流阻力特性及流动规律分析被引量：14
- 2013年
- 为了研究排灌工程管网中PVC球阀水流阻力及流动规律,对2种PVC球阀DN75和DN50进行了试验,采用角位移传感器监测阀门开度,同时采用Realizablek-ε紊流模型对2种球阀进行了数值模拟并分析验证,在此基础上对3种规格球阀DN110、DN90和DN63进行了数值模拟研究,得到5种规格球阀的阻力系数计算表达式。比较试验与数值模拟结果,DN75和DN50球阀模拟的阻力系数值与试验吻合的较好。DN75球阀流场特征显示相对开度为0.91时流态比较稳定,无明显漩涡;相对开度为0.36时压力、速度梯度较大,在球阀YZ截面出现大小相当、方向相反的对称漩涡,造成了较大的水头损失。研究结果可为管网的水力计算提供参考。
- 石喜吕宏兴张宽地朱德兰孙斌曹彪
- 关键词：数值模拟球阀局部阻力系数流动特性
- 求解圆形排水管道正常水深的一种新方法被引量：3
- 2011年
- 将圆形断面均匀流水深的计算建模为一个非线性约束优化问题,应用混合模式搜索算法加以求解。通过实例计算以及与文献方法的计算结果对比分析,表明混合模式搜索算法求解圆形断面均匀流水深适用性强、计算精度高、算法实现简单,同时验证了算法的有效性和正确性,为圆形排水管道正常水深问题的求解提供了一条新途径。
- 殷彦平吕宏兴张宽地
- 关键词：水力计算
- 复杂地形条件下天然河道水面线计算研究被引量：10
- 2010年
- 【目的】解决复杂地形条件下天然河道间断水面线计算问题。【方法】采用预测-校正求解方法,在一维河床冲淤变形计算模型基础上,增加了急流均匀流水深与临界水深判断公式,为解决河道正坡、倒坡交替出现,突扩、突缩频繁发生的复杂地形条件下水面线计算的不连续性问题,并将该方法在黄河羊曲水电站河段进行了实例验证。【结果】建立了解决复杂地形条件下天然河道水面线计算模型,并将该模型进行实例验证,结果表明,用该模型计算的水面线与实测水面线吻合较好,可满足工程设计的精度要求。【结论】将该研究应用于黄河羊曲水电站天然河道的水面线计算,得到了原河道各级流量下的水面线,可供其上、下游水库梯级开发的水能规划部门参考应用。
- 林劲松巨江张宽地吕宏兴
- 关键词：复杂地形条件临界水深水面线计算
- 黄河河口水电站截流水工模型试验被引量：3
- 2011年
- 为了保证黄河河口水电站截流工程成功实施,进行了3个方案48个组次截流水工模型试验,获得了截流过程龙口的系列水流要素。模型试验表明：戗堤进占至龙口宽40 m以前,投抛的粒径为1-10 mm的石料未见流失;当龙口宽度减小到30 m以后,龙口流速及上下游水位差剧增,必须改用钢筋笼、混凝土四面体抛投以确保截流进占及龙口顺利合龙。
- 林劲松张宽地吕宏兴
- 关键词：截流戗堤水工模型试验
- 考虑龙羊峡水库回水影响的羊曲水电站尾水疏挖研究被引量：2
- 2010年
- 【目的】在考虑下游龙羊峡水库回水影响条件下,研究河床疏挖前后拟建的羊曲水电站中坝址厂房尾水特征断面的水位-流量关系,寻求提高有效发电水头的方法。【方法】采用预测-校正求解方法,应用一维河床冲淤变形计算模型,在不考虑龙羊峡水库回水时,对尾水河道2个开挖方案进行数值分析,分别考虑疏挖比降为0.0005,0.001,0.0015,疏挖宽度为50,80,140m时的疏挖效果。通过多方案比较,确定推荐方案后,在考虑下游龙羊峡水库不同回水影响时,采用推荐尾水疏挖方案,研究龙羊峡水库回水影响下的羊曲水电站尾水疏挖效果。【结果】从疏挖工程量和电站尾水断面所获得的水头综合考虑,推荐疏挖比降为0.0005,疏挖宽度为50m的开挖方案,该方案在平均流量625m3/s时,电站厂房尾水位比河道开挖前降低了5.15m。经多条水位-流量关系曲线套绘分析发现,龙羊峡水库坝前水位超过2596m时,河道疏挖后羊曲水电站尾水位没有降低;龙羊峡水位低于2596m时,平均流量625m3/s下,河道开挖后仍能获得不同程度的发电水头。【结论】羊曲水电站尾水河段具备河道疏挖疏浚的客观条件,在考虑龙羊峡水库回水影响下,推荐疏挖方案当河道平均流量625m3/s时,在不同的回水高程条件下,羊曲水电站尾水水位降幅为0.48～4.47m,所得计算结果可供水能规划部门参考应用。
- 林劲松巨江张宽地吕宏兴
- 关键词：水电站水面线计算
- PVC三通管水流阻力与流动特征分析被引量：41
- 2013年
- 对DN75×75和DN75×50两种PVC三通管进行了试验与数值模拟研究,结果表明主管-侧管流向的局部阻力系数ζ01和主管-直管流向的局部阻力系数ζ02随雷诺数的增大而减小,在雷诺数大于1.5×105之后基本趋于稳定;ζ01、ζ02与分流比呈二次抛物线关系,通过验证数值计算与试验结果基本吻合。在此基础上对5种常见型号的三通管进行了数值模拟,表明ζ01、ζ02随管径比的增大而减小,ζ01的变化幅度远大于ζ02的幅度,并给出了局部阻力系数随分流比变化的定量表达式;流动特征分析可知引起局部水头损失ζ01的主要原因是水流方向变化的损失和离心力造成的速度分布变化损失,而引起ζ02的主要原因是在较大分流比时水流的剪切和横向环流导致直管分岔处上侧的漩涡运动和流速梯度变化损失。
- 石喜吕宏兴朱德兰孙斌曹彪
- 关键词：流动特征数值模拟
- 雪卡水电站长引水渠道的水力瞬变计算被引量：6
- 2010年
- 在雪卡水电站长引水渠道的水力瞬变计算中,应用一维明渠非恒定流方程及其相应的初边界条件,通过数值求解进行电站长引水渠道各种工况运行下的水力设计,并进行了复核计算.重点研究了在机组增、甩负荷时,瞬变运行状况下的非恒定流运动,对工程是否采用溢流侧堰进行了对比计算,得到了电站各种运行工况下渠道瞬态水面线、流速、前池侧堰的溢流过程线等,为合理确定渠道断面尺寸、比降、前池大小、侧堰宽度、堰顶高程及压力钢管进口高程等提供了依据.比设计《规范》提供了更全面、更合理的水力信息,又弥补了水工模型试验模拟长距离输水的缺陷,建议在同类工程中推广使用.
- 林劲松巨江张宽地吕宏兴
- 关键词：水电站瞬变流
