中央高校基本科研业务费专项资金(QN2011127)
- 作品数：10 被引量：89H指数：5
- 相关作者：胡笑涛王文娥刘英李耀刚董鹏更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学陕西省石头河水库管理局更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家科技支撑计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学水利工程更多>>
- U形渠道底坡对圆头量水柱测流的影响分析被引量：5
- 2015年
- 为研究渠道底坡对圆头量水柱水力性能的影响,分析其在我国北方灌区的适用性,在U形渠道中对6种底坡、6种收缩比、3种长宽比的圆头量水柱进行了系统试验,分析了该量水设施在U形渠道中的水面线变化规律及不同底坡适宜的圆头量水柱体型,研究了底坡对上游水位壅高、水头损失、上游佛汝德数及临界淹没度的影响。拟合出简明实用具有量纲和谐性的流量公式,测流精度高。试验结果表明:在渠道流量、圆头量水柱收缩比和长宽比相同时,随着底坡的减小,上游水位壅高增加,影响范围逐渐上移;上下游水头损失及上游佛汝德数随着底坡的变陡而增大;圆头量水柱收缩比及长宽比的选择与底坡呈负相关关系;该量水柱具有较高的临界淹没度,可达0.90。
- 刘英王文娥胡笑涛
- 关键词：水力学水力性能模型试验
- U形渠道圆头量水柱水力性能影响因素研究被引量：5
- 2015年
- 【目的】基于临界流原理,研究不同因素对U形渠道圆头量水柱水力性能的影响,为其在我国北方灌区的推广应用提供参考。【方法】对U形渠道上6种喉口收缩比(ε=0.75,0.70,0.63,0.56,0.50,0.44)的圆头量水柱在5种流量(Q=0.015,0.025,0.035,0.045,0.055m3/s)、4种渠道比降(i=1/1 000,1/2 000,1/3 000,1/5 000)下的测流公式、适宜喉口收缩比、水头损失、临界淹没度、测流精度等水力性能进行试验研究。【结果】圆头量水柱的驻点水深与流量间存在良好的指数相关关系,相关系数达0.997。根据试验数据回归分析得到了4种渠道比降的流量计算公式,公式符合量纲和谐原理,满足了测流精度的要求,实测流量与计算流量之间最大误差为6.79%;圆头量水柱的适宜喉口收缩比为0.50~0.70时,上游壅水高度和水头损失均较小,且临界淹没度较高,可达0.90。【结论】圆头量水柱具有结构简单、抗淤堵等优点,适合在我国北方多泥沙水源的渠道中应用。
- 刘英王文娥胡笑涛谭骁凡
- 关键词：水力性能
- 矩形渠道薄壁侧堰水力性能影响因素初探被引量：5
- 2015年
- 我国灌区小型渠道量水装置较缺乏,若对渠道进口略加改造即可成为经济实用、装配简便的量水装置——侧堰,但目前对其研究还很不深入。通过理论及试验的方法对侧堰水力性能及影响因素进行了研究。通过对矩形渠道上6种堰高、4种堰宽的矩形薄壁侧堰在10种流量条件下过流特性试验观测,得到59种工况下9个关键断面27个测点的水深,分析了水面线的变化规律、侧堰上游水深及堰高与流量的关系。根据堰流公式,通过对流量系数Cd的探讨,得到Cd与上游佛汝德数Fr1、h1/P、h1/b具有较好乘幂关系的表达式,拟合得出的具有指数形式的矩形薄壁侧堰流量公式简明实用,流量计算的平均误差为3.85%,最大误差小于7.16%。
- 王佳伟王文娥胡笑涛王莹莹
- 关键词：量水侧堰
- 温室小管径滴灌管堵塞的影响因素及堵塞规律分析被引量：4
- 2014年
- 采用温室浑水持续滴灌试验手段，对φ8和φ16迷宫流道滴灌管进行了水力特性和浑水堵塞测试，并对比分析2种滴灌菅的特性及压力、粒径等变化对滴头堵塞规律及堵塞程度的影响。结果表明．易发生堵塞的滴头位于毛管中后部．滴头堵塞发生的次序及堵塞程度存在随机性；灌水压力0．15MPa时的滴头堵塞发生时间滞后于0．075MPa，滴头堵塞程度也略轻；滴头堵塞与压力、粒径及管径具有相关性且非单调关系，φ8滴灌管的实际灌水过程中应尽量去除粒径在0．075～0．098mm范围的泥沙颗粒；与φ16滴灌管相比，φ8滴灌管性能突出，投资成本低，在温室滴灌灌溉过程中占有很大优势。
- 王心阳王文娥胡笑涛丁法龙
- 关键词：滴头泥沙粒径
- 梯形渠道圆柱形(带尾翼)量水槽试验研究被引量：8
- 2013年
- 结合圆柱绕流原理,提出带尾翼的新型圆柱形量水槽,以减少水头损失、提高测量精度。根据临界流原理推导得出了梯形渠道圆柱形(带尾翼)量水槽计算公式,通过试验分析得到了梯形渠道不同收缩比、不同尾翼长度的圆柱形量水槽的水位-流量关系。结果表明,增加尾翼能够有效减小上下游水位差及改善过槽水流流态;当量水槽收缩比为0.5~0.65,尾翼长度为L=D^3 D/2范围时,测流精度高且水头损失较小。
- 刘嘉美王文娥胡笑涛曹天雨董鹏
- 关键词：量水槽尾翼
- U形渠道圆头量水柱的数值模拟被引量：18
- 2014年
- 为进一步研究U形渠道圆头量水柱过流特性及测流精度,利用Flow-3D软件对U形渠道圆头量水柱水力特性进行数值模拟,将渠道水流流态及水面线的实测值与模拟值进行对比,同时研究不同规格的圆头量水柱流量与驻点水深的关系及水头损失情况,并拟合出其流量公式。结果表明:模拟值与实测值的相对误差<10%,两者具有较好的一致性,数值模拟结果可为圆头量水柱的结构优化提供依据。流量与驻点水深有很好的线性相关关系,相关系数0.98;水头损失随收缩比的减小而增大,相比量水槽水头损失较小,但顺流长度过大,水头损失反而增大;根据数据拟合出的流量公式,最大相对误差为9.74%,平均误差为2.66%,满足精度要求。
- 刘嘉美王文娥胡笑涛
- 关键词：渠道
- 基于CFD的U形渠道量水柱体型比选研究被引量：3
- 2014年
- 针对U形渠道,以不同体型的量水柱为研究对象,利用Pro/E软件建立了U形渠道及量水柱的三维模型,并基于计算流体动力学软件Flow-3D,采用RNGk-ε三维湍流模型对U形渠道内的流动发展情况进行数值模拟。结果表明,圆柱形量水槽及菱柱形量水柱过渡段水面波动较为剧烈;桥墩形量水柱上游壅水高度及水头损失过大;椭圆柱形量水柱的制作加工较为复杂;圆头量水柱结构简单,流场分布较平稳,上游壅水高度小,且水头损失小,适宜在我国北方多泥沙水源的渠道中应用。
- 刘英王文娥胡笑涛
- 关键词：数值模拟
- 基于HYDRUS-3D的涌泉根灌土壤入渗数值模拟被引量：32
- 2013年
- 针对涌泉根灌流量大且出流边界为柱状,与传统滴灌、渗灌等存在很大差异的问题,依据非饱和土壤水动力学理论,并结合涌泉根灌条件下土壤水分运动特征,建立了具有柱状出流边界的入渗模型,利用HYDRUS-3D对模型进行求解,所建模型通过土壤剖面含水率随时间变化的实测值与模拟值的对比进行验证.结果表明:模拟值与实测值的相对误差在10%以内,两者具有较好的一致性,数值模拟结果可为涌泉根灌系统的合理设计及运行提供理论依据.通过数值模拟方法研究了流量、套管开孔长度对土壤含水率的影响,发现流量越大,水分运移速率越大,随着时间推移流量所引起的差异减小;灌水量相同时,灌水结束后土壤湿润体范围随流量增大略有减小;开孔区长度增加对湿润体形状、大小没有显著影响,但对土壤湿润体内水分分布状况影响较大.
- 李耀刚王文娥胡笑涛
- 关键词：涌泉根灌土壤水分运动土壤含水率数值模拟
- 泥沙粒径及压力对滴头抗堵塞性能的影响被引量：16
- 2014年
- 根据滴灌实际运行情况,采用分段粒径浑水持续灌溉的试验方法,分析了泥沙颗粒粒径及进口压力对迷宫式流道滴头的流量、均匀度及堵塞的影响。结果表明：在粒径小于0.125mm的泥沙颗粒中,较小颗粒的制紊效应要大于较大颗粒的制紊效应,泥沙颗粒粒径及进口压力均是影响灌溉均匀度的因素;含沙量较低时（0.5g/L）,粒径是影响滴头堵塞的主要因素,在0.030 8~0.125mm粒径范围内,粒径较小时更容易引起堵塞,进口压力不同时容易引起堵塞的敏感粒径范围不同,压力为0.15及0.105MPa时,敏感粒径为0.045~0.075mm,进口压力降至0.075MPa后,敏感粒径为0.0308~0.045mm;连续灌溉条件下压力不是影响滴头堵塞的主要因素。
- 王心阳王文娥胡笑涛丁法龙
- 关键词：滴头泥沙粒径
- U形渠道圆头量水柱试验研究被引量：3
- 2014年
- 为了探讨U形渠道圆头量水柱这一新型量水设施的过槽水流水力特性,分析其实用性和适用性,通过对5种收缩比、3种顺流长度的圆头量水柱在U形渠道上的原型试验,分析了该量水设施在小型U形渠道的驻点水深与流量的关系,研究了收缩比对上游壅水高度、测流精度及上游佛汝德数的影响。结果表明：圆头量水柱收缩比对上游壅水高度和上下游水位差的影响较大,上游壅水高度和上下游水位差随收缩比的增大而减小;上游佛汝德数随流量和收缩比的增大而增大,且在试验范围内均满足测流规范的要求。由此可确定圆头量水柱最佳收缩比的范围为0.43~0.57,圆头量水柱对于U形断面渠道有良好的适用性。
- 刘嘉美王文娥胡笑涛
- 关键词：水力特性
