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大尺度散粒体周围水流的紊动特性 预览
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作者 张建梅 钟亮 +1 位作者 韩正国 廖尚超 《水运工程》 北大核心 2019年第2期1-9,共9页
为探讨大尺度散粒体周围水流的紊动特性,采用高度Δ=5cm的正方体、球体和四面体概化河床孤礁形态,基于声学多普勒测速仪测量明渠紊流的6组数据,研究脉动流速的统计特性以及紊动强度、雷诺应力和紊动能的分布特征。结果表明:大尺度散粒... 为探讨大尺度散粒体周围水流的紊动特性,采用高度Δ=5cm的正方体、球体和四面体概化河床孤礁形态,基于声学多普勒测速仪测量明渠紊流的6组数据,研究脉动流速的统计特性以及紊动强度、雷诺应力和紊动能的分布特征。结果表明:大尺度散粒体周围水流脉动流速的统计参数与散粒体形态密切相关;标准差σu^+、峰度Ku的垂线分布较为均匀,σu^+沿程分布呈先增大后减小的变化趋势,散粒体上、下游各断面中垂线上的Ku总体大于3,多呈高狭峰,散粒体上游偏度Sk基本为负,下游Sk随水深的增大由正逐渐变为负;3种散粒体周围水流的纵向紊动强度Tu^+的垂线分布较为均匀,沿程各断面的Tu^+随弗劳德数Fr的增大而增大;正方体的Tu^+总体最大,球体Tu^+次之,四面体Tu^+最小;3种散粒体周围水流的雷诺应力R^+的垂线分布从近水面到槽底呈逐渐增大的趋势,紊动能E^+的垂线分布呈两端小、中间大的趋势;R^+、E^+在散粒体下游2Δ附近有最大值;大尺度散粒体的阻水面积与其对下游水流的影响强度及范围呈正相关。 展开更多
关键词 大尺度散粒体 流速 强度 雷诺应力
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不同水力坡度对丁坝近区水流的影响 预览
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作者 郑宇华 郑健 +1 位作者 顾杰 匡翠萍 《海洋科学》 CAS 北大核心 2019年第3期66-74,共9页
采用超声水位和PIV 流速测量技术,对不同水力坡度下非淹没丁坝近区的水流结构进行了试验研究。结果表明,随着水力坡度的降低,在坝头处,紊动强度较大的区域逐渐向主流区及上游扩散;在坝后,跌水最低点逐渐下移,漩涡中心向丁坝侧边壁靠近... 采用超声水位和PIV 流速测量技术,对不同水力坡度下非淹没丁坝近区的水流结构进行了试验研究。结果表明,随着水力坡度的降低,在坝头处,紊动强度较大的区域逐渐向主流区及上游扩散;在坝后,跌水最低点逐渐下移,漩涡中心向丁坝侧边壁靠近。回流区长度与宽度的变化和水力坡度的变化无明显对应关系,但坝头近壁区的流速与坝后回流区的长度及宽度存在高度响应的线性关系。研究成果揭示了丁坝在不同水力坡度下调整水流结构的机理,同时对各家测量得到的回流区长度不等有了较明确的答案,为工程中丁坝的设计及河道岸线的规划提供了科学依据。 展开更多
关键词 水力坡度 非淹没丁坝 强度 回流区 坝头近壁区的流速
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沟灌三角形长喉道田间量水槽水力特性试验及数值模拟 预览
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作者 王文娥 薛城 胡笑涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期109-116,共8页
针对目前北方灌区田间沟灌缺乏有效量水设施的现状,提出了一种针对田间小流量情况的新型量水设备—便携式三角形长喉道量水槽,为进一步研究其水力特性,在沟灌简易长喉道量水槽原型试验的基础上,采用基于Flow-3D的计算流体力学方法对该... 针对目前北方灌区田间沟灌缺乏有效量水设施的现状,提出了一种针对田间小流量情况的新型量水设备—便携式三角形长喉道量水槽,为进一步研究其水力特性,在沟灌简易长喉道量水槽原型试验的基础上,采用基于Flow-3D的计算流体力学方法对该量水槽的内部水流运动进行了模拟计算,对水流流态、水深、傅汝德数、纵向时均流速、紊动强度进行了分析。结果表明:试验水深值与模拟值的最大相对误差小于10%,二者水面线变化规律吻合,模拟结果精度较高;通过临界流理论推导与回归分析得到沟灌简易长喉道量水槽测流公式,其计算结果与实际流量的最大相对误差为4.34%;量水槽收缩段及喉道段纵向时均流速沿程不断增大,流速最大值的位置存在于水面以下,越靠近收缩段、喉道段出口,最大纵向流速位置越低,断面流速分布越不均匀;紊动强度总体呈现沿程增加的趋势,各断面的紊动强度最大值相对位置在0.13到0.30倍水深之间,沿程逐渐上升。 展开更多
关键词 数值分析 流速 流量 三角形长喉道量水槽 强度
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四棱台透水框架水动力特性试验研究 预览
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作者 常留红 杨思宇 +2 位作者 徐斌 张鹏 高伟 《河海大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期482-486,共5页
基于鱼礁概念,提出一种新型四棱台透水框架结构,并开展系列水槽试验,利用剖面流速仪ADCP(acoustic doppler current profilers)测量四棱台透水框架防护区周围流场结构,分析架空率对透水框架周围水流结构的影响,研究四棱台透水框架对防... 基于鱼礁概念,提出一种新型四棱台透水框架结构,并开展系列水槽试验,利用剖面流速仪ADCP(acoustic doppler current profilers)测量四棱台透水框架防护区周围流场结构,分析架空率对透水框架周围水流结构的影响,研究四棱台透水框架对防护区周围的水动力特性影响。试验结果表明:四棱台透水框架防护后水流上下速度分布差异更为明显,框架层流速显著减小,且流速减小幅度随架空率的减小而增大;紊动强度分布出现拐点,拐点位置与架空率具有明显的相关性,紊动强度随架空率的减小而增大;防护区内部近底处存在紊动收敛区域,其紊动强度随架空率减小而减小。 展开更多
关键词 四棱台透水框架 力特性 减速率 强度 架空率 岸滩防护 水槽试验
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沉水植物在不同水流特性下对水环境的影响研究综述 预览
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作者 王莹 《海峡科学》 2019年第2期26-29,共4页
植物是河湖及湿地动力系统的基本要素之一,植物对水体的紊流机理非常复杂,不仅与水流特性有关,还与植物种类、高度、密度、韧性及排列方式等特性有关。该文系统梳理了水生植物在只有流和波流共同作用两种水动力状态下的水体紊动和阻力... 植物是河湖及湿地动力系统的基本要素之一,植物对水体的紊流机理非常复杂,不仅与水流特性有关,还与植物种类、高度、密度、韧性及排列方式等特性有关。该文系统梳理了水生植物在只有流和波流共同作用两种水动力状态下的水体紊动和阻力改变机制研究进展情况,为进一步研究不同植物对不同水流状态下的水动力变化机制研究提供依据和支撑,对于水生态修复和水环境管理具有重要意义,为水环境影响研究提供技术支撑。 展开更多
关键词 沉水植物 水环境 强度 雷诺应力 曼宁系数
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植被群密度对河道水流紊动特性影响的试验研究
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作者 焦军丽 王丹 +2 位作者 李文奇 杨克君 彭清娥 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期75-84,共10页
为探讨植被群密度对河道水流紊动特性的影响,试验设置了8组不同密度的植被群,用均匀圆柱形竹签模拟非淹没的刚性植被,采用ADV测量三维瞬时流速。通过对比分析,发现植被群下游紊流结构分布有较大变化。在植被群末端,紊动能横向分布随着... 为探讨植被群密度对河道水流紊动特性的影响,试验设置了8组不同密度的植被群,用均匀圆柱形竹签模拟非淹没的刚性植被,采用ADV测量三维瞬时流速。通过对比分析,发现植被群下游紊流结构分布有较大变化。在植被群末端,紊动能横向分布随着植被群密度的增大表现为两种形式,低密度时趋向于波峰状,高密度时则在植被群左右两端各有一个波峰;在植被群后紊动能的纵向分布中,沿程表现为"波峰-波谷-波峰"状分布,随着密度的增加,紊动峰值之间的距离缩短,且两个波峰表现出不同的变化趋势。植被群末端紊动增强,在紊动强度的垂向沿程分布中,植被群越密,下游紊动强度的波动越大,并在尾部出现翘曲的现象,当密度达到一定程度时,弯曲度趋于稳定。 展开更多
关键词 河道 植被群 不同密度 强度
堆积体对近床面水流紊动强度试验研究
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作者 周珏西 张婧 何岸霞 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期49-59,共11页
采用声学多普勒流速仪ADV对概化水槽中受堆积体影响河道的流速进行了精细的测量,并将数据代入无量纲化的紊动强度计算公式来分析流量、河道缩窄率、堆积体侧向坡度对河道近床面紊动强度分布的影响。试验结果表明:以堆积体对称轴断面为... 采用声学多普勒流速仪ADV对概化水槽中受堆积体影响河道的流速进行了精细的测量,并将数据代入无量纲化的紊动强度计算公式来分析流量、河道缩窄率、堆积体侧向坡度对河道近床面紊动强度分布的影响。试验结果表明:以堆积体对称轴断面为起点,在下游相对距离0-1.5断面处,由于堆积体对水流的束窄和突扩作用导致出现水跃,紊动强度波动较大形成强紊动区,且随阻流作用的增加而增加;在相对距离1.5-4.5断面,由于水流持续扩散导致紊动强度衰减,但左岸受回流影响紊动强度衰减较缓,因此左岸变化率小于右岸,且变化率随阻流作用的增加而增加;在相对距离4.5-6.5断面,紊动强度逐渐恢复平稳状态且大于相对距离-4.5-10断面。试验结论揭示了河道中的水流紊动特性及堆积体对河道水流紊动影响的内在机理,加深了对堆积体作用下的水流运动、泥沙冲淤和输移规律及河床演变发展变化的认识,可为研究山区河流受堆积体影响的河道水流紊动特性的数值模拟提供验证资料。 展开更多
关键词 堆积体 近床面 概化水槽 特性 强度 试验研究
三维紊流特性测量与理论分析
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作者 滕素芬 冯民权 郑邦民 《武汉大学学报:工学版》 CSCD 北大核心 2018年第6期491-497,共7页
为充分反映流场的三维紊动特性,基于PIV技术进行了明渠水槽实验.采集了不同工况下的瞬时流速数据,利用统计法分析了流场的变化.结果表明:水槽紊流场中心点A的脉动速度随时间的变化呈正弦(余弦)函数变化;随着点A的涡线上升,槽底附近... 为充分反映流场的三维紊动特性,基于PIV技术进行了明渠水槽实验.采集了不同工况下的瞬时流速数据,利用统计法分析了流场的变化.结果表明:水槽紊流场中心点A的脉动速度随时间的变化呈正弦(余弦)函数变化;随着点A的涡线上升,槽底附近的涡体逐渐由马蹄涡演变为发卡涡;横、纵向时均流速沿垂线分布均符合指数流速分布,且指数n=7时,实验误差值最小,水平面的相对误差为1.1%,纵剖面的相对误差为1.15%;在水深比为0.1附近,相对紊动强度在明槽底部变化剧烈,随着水深比的增加,强度逐步降低.结果进一步证实了前人对雷诺应力的研究结果. 展开更多
关键词 流速 涡体 时均流速 强度 雷诺应力
山区河流漂石阶梯阵列对水流结构影响的试验研究 预览
9
作者 叶晨 张晨玲 +2 位作者 张绍培 杨奉广 王协康 《工程科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第1期36-42,共7页
漂石阶梯阵列是山区流域暴雨山洪过程常见河床形式,能显著影响水流结构,增大水流阻力和河床抗冲力,同时也制约着漂石河床演变过程。基于野外典型漂石河段调查,通过水槽试验,探讨了山区河流漂石阶梯阵列河床的水动力特征。试验结果表明... 漂石阶梯阵列是山区流域暴雨山洪过程常见河床形式,能显著影响水流结构,增大水流阻力和河床抗冲力,同时也制约着漂石河床演变过程。基于野外典型漂石河段调查,通过水槽试验,探讨了山区河流漂石阶梯阵列河床的水动力特征。试验结果表明:不同的漂石阶梯行距对于水流流速及其紊动强度影响明显,三向紊动强度大体沿水深方向呈现先增大后减小趋势,横向与垂向的紊动强度峰值点位置都位于0〈y/h≤0.2水深处,近底逆流在垂向及主流方向的作用范围分别为1D与2D(D为漂石粒径),漂石下游的近底逆流作用范围与漂石粒径呈正相关。漂石阵列对近床湍流具有"均匀化"作用,随着漂石排列密度的增大可显著降低近底的紊动强度。 展开更多
关键词 山区河流 漂石阶梯阵列 流速分布 强度
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梯形分布漂石群边壁处水流结构实验研究 预览
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作者 张绍培 杨奉广 《吉林水利》 2018年第1期1-6,共6页
通过概化水槽实验模拟野外漂石群梯形分布床面,讨论了低淹没度下的梯形分布的漂石床面上的理论零点取值的变化和摩阻流速取值方法,分析了沿水槽中心到边壁附近的漂石床面上各垂线流速和水流紊动强度的变化,并进一步观察不同流量下,光滑... 通过概化水槽实验模拟野外漂石群梯形分布床面,讨论了低淹没度下的梯形分布的漂石床面上的理论零点取值的变化和摩阻流速取值方法,分析了沿水槽中心到边壁附近的漂石床面上各垂线流速和水流紊动强度的变化,并进一步观察不同流量下,光滑壁面对其紊动强度影响效应的大小。研究表明,y/h在0.3―0.4时,流速分布大致符合对数分布,而在紊流主流区和近床面区,流速偏离对数分布,越靠近边壁,流速越小,且边壁对流速影响强度随着y/h的增加而减小。y/h大于0.4时,边壁效应强度随流量的增加而增加,边壁效应使得床面合紊动强度沿中心到边壁逐渐增加。 展开更多
关键词 梯形分布 漂石床面 边壁影响 流速 强度
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球体悬浮式诱驱鱼器鳙幼鱼实验与研究 预览
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作者 吴欢 王继保 +4 位作者 王永普 沈汉 陈和春 宋基权 石小涛 《水利科学与寒区工程》 2018年第3期1-8,共8页
国内外的部分过鱼设施实际过鱼效果往往达不到设计预期,主要原因是上溯鱼类一般更容易被坝下发电尾水管或溢洪道处的大流量所吸引,从而难以自主找到过鱼设施入口。本文设想通过在鱼类洄游通道中安装球体悬浮式诱驱鱼器,产生强扰动水流,... 国内外的部分过鱼设施实际过鱼效果往往达不到设计预期,主要原因是上溯鱼类一般更容易被坝下发电尾水管或溢洪道处的大流量所吸引,从而难以自主找到过鱼设施入口。本文设想通过在鱼类洄游通道中安装球体悬浮式诱驱鱼器,产生强扰动水流,利用鱼类对水流的趋避性,引导鱼类上溯。本文以长江四大家鱼鳙幼鱼(Aristichthys nobilis)为实验对象,采用数值模拟及明渠实验的方法,通过比较明渠内不同流场情况下鱼类洄游路径的差异,观察球体悬浮式诱驱鱼器对目标鱼类的诱驱效果,从而分析得出诱驱鱼器的工作机理。实验结果表明:球体悬浮式诱驱鱼器扰动流场改变了鳙幼鱼洄游轨迹,对鳙幼鱼游泳行为产生明显影响,验证了球体悬浮式诱驱鱼器的可行性。 展开更多
关键词 鱼道 水流诱鱼 诱驱鱼器 强度
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鳙幼鱼游泳行为与紊动强度响应关系
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作者 宋基权 王继保 +6 位作者 黄伟 吴欢 金志军 石小涛 陈和春 杨盼 向晨光 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2018年第4期1211-1219,共9页
紊流是自然界普遍存在的一种复杂流态,对鱼类生存有重要影响。鱼类游泳行为与紊流密切相关,受到广泛关注。选取体长为(10.10±0.54)cm的鳙幼鱼为实验对象,通过在水槽内设置直径10 cm球体紊动扰动器制造恒定紊流场,选取表征紊流特... 紊流是自然界普遍存在的一种复杂流态,对鱼类生存有重要影响。鱼类游泳行为与紊流密切相关,受到广泛关注。选取体长为(10.10±0.54)cm的鳙幼鱼为实验对象,通过在水槽内设置直径10 cm球体紊动扰动器制造恒定紊流场,选取表征紊流特征量紊动强度,将球体后的紊动空间分布与鳙幼鱼典型游泳轨迹相叠加,定量分析了鳙幼鱼在上溯过程中其游泳行为与紊动强度的响应关系。结果表明:鳙幼鱼上溯游泳行为主要受紊动强度的影响;在流速分别为14、26和34 cm·s-1的实验条件下,鳙幼鱼敏感紊动强度范围为8.5~9.2 cm·s-1;其偏好紊动强度范围为5.25~8.40 cm·s-1。该结果对研究鱼类行为与水流紊动的关系,以及鳙鱼保护研究具有一定参考价值。 展开更多
关键词 鳙幼鱼 游泳行为 强度
三角孔多孔板下游空化流场的PIV剖析 被引量:1
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作者 张凯 董志勇 +5 位作者 赵文倩 居文杰 李杨如 耿坤 秦兆雨 王磊 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期56-64,共9页
采用粒子图像测速仪(PIV)对不同类型的三角形孔口多孔板下游空化流场的流动特性进行了量测,分析了孔口大小(边长a=2.6 mm,4.0 mm,5.1 mm和6.7 mm)、孔口数量(n=9,16,25和64)和孔口排列(棋盘式和交错式)对多孔板下游时均流速、... 采用粒子图像测速仪(PIV)对不同类型的三角形孔口多孔板下游空化流场的流动特性进行了量测,分析了孔口大小(边长a=2.6 mm,4.0 mm,5.1 mm和6.7 mm)、孔口数量(n=9,16,25和64)和孔口排列(棋盘式和交错式)对多孔板下游时均流速、紊动强度及紊动切应力分布的影响。结果表明,多孔板下游的时均流速、紊动强度及紊动切应力呈现不同程度的锯齿状分布,适当地缩小孔口、增加孔口数量,并将孔口布置为交错式排列有利于多孔板下游水流的掺混、紊动和剪切作用;在试验设计的不同规格三角形孔口多孔板中,孔口边长a=4.0 mm、孔口数量n=25且孔口为交错式排列的多孔板下游空化流场的流速梯度最大、紊动剪切作用最为剧烈。 展开更多
关键词 水力空化 三角形孔口多孔板 PIV 时均流速 强度 切应力
桥墩上环翼型防冲板和开缝组合新型防护试验研究 被引量:1
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作者 牟献友 乔春林 +2 位作者 冀鸿兰 李春江 王丹 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期26-37,共12页
由于传统桥墩冲刷防护技术的局限性,引入环翼型防冲板和开缝组合的新型防护措施,通过主动减小墩前下降水流和墩侧绕流对河床进行防护。为探究组合防护措施的防冲刷效果,采用最优安装位置、最优形状的防冲板与不同高度、不同位置的墩缝... 由于传统桥墩冲刷防护技术的局限性,引入环翼型防冲板和开缝组合的新型防护措施,通过主动减小墩前下降水流和墩侧绕流对河床进行防护。为探究组合防护措施的防冲刷效果,采用最优安装位置、最优形状的防冲板与不同高度、不同位置的墩缝系统组合,进行室内物理模型试验。以冲坑三维特征、桥墩周围时均流速、紊动强度和紊动动能作为试验指标,定量分析开缝防护与组合防护对桥墩冲刷的影响。试验结果表明:两类防护下,冲坑深度均显著减小,且组合防护的冲坑深度减小率是开缝防护的1.8倍;组合防护下,墩前垂向时均流速、垂向紊动强度和紊动动能都明显减小,并在防冲板位置出现板上值远大于板下值的突变现象,墩侧纵向时均流速和纵向紊动强度减小效果显著。研究表明,对于圆柱形桥墩的局部冲刷,环翼型防冲板和开缝组合防护效果突出,为深入研究桥墩防冲刷的组合防护奠定了一定的基础。 展开更多
关键词 环翼型防冲板 开缝 组合防护 冲坑三维特征 时均流速 强度
山区河流河床对漂石的突变响应及其近底水流结构特征 预览 被引量:1
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作者 叶晨 王海周 +2 位作者 郑媛予 董晓 王协康 《四川大学学报:工程科学版》 CSCD 北大核心 2017年第3期22-28,共7页
山区河流受暴雨洪水、滑坡和泥石流等灾害的影响,漂石颗粒在河床不断集聚,从而改变局部区域的河床形态及其水流结构。作者基于对野外典型漂石河段的调查和室内概化水槽试验,指出了河床变形及水流运动对漂石的突变响应特征。试验床面分... 山区河流受暴雨洪水、滑坡和泥石流等灾害的影响,漂石颗粒在河床不断集聚,从而改变局部区域的河床形态及其水流结构。作者基于对野外典型漂石河段的调查和室内概化水槽试验,指出了河床变形及水流运动对漂石的突变响应特征。试验床面分别预铺粒径为2.5和7.0 mm的均匀沙,并在其上放置粒径为15.7 cm的天然漂石,利用声学多普勒测速仪和全站仪测量漂石局部区域的水流结构及河床冲淤地形。试验分析表明:漂石河床局部调整受相对淹没度和床沙粒径的影响,随着相对淹没度的变化,冲坑深度及范围也随之调整,但淤积的最大高度值则趋于稳定;床沙粒径与冲坑深度、范围呈现出较好的线性正相关关系,但其对后者的影响要远大于前者。漂石河床的局部响应主要是因为漂石的存在促使其局部区域的水动力条件变化。在无床沙工况下,漂石局部近底流速分布随着相对淹没度的变化而变化,而在有床沙工况下,其对相对淹没度的变化却并不敏感,但它们都较为符合对数分布。漂石局部的紊动强度及紊动耗散均在漂石下游的Δx≤1.5D范围内出现陡增现象,且随着床沙粒径的增加,紊动强度陡增的幅度变小,其影响范围也随床沙粒径及相对淹没度的变化而变化。因此,山区河流河床漂石对水流运动及河床变形的作用主要表现在局部近底水流结构及紊动统计特征出现陡变特征,从而引起局部冲淤程度加剧,对河床的水沙运动及其稳定形态产生较大影响。 展开更多
关键词 山区河流 漂石 河床突变响应 水流结构 强度
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明渠收缩过渡段流速分布及紊动特性试验 预览 被引量:4
16
作者 吴永妍 陈永灿 刘昭伟 《水科学进展》 CSCD 北大核心 2017年第3期346-355,共10页
受地形、地质等条件影响,明渠收缩过渡段在输水工程中十分常见,过渡段长度过短,会导致水面波动,水体紊动加剧。为研究明渠不同长度过渡段内纵向时均流速及紊动强度的分布规律,通过室内模型试验,利用二维电磁流速仪ACM2-RS测量了渠道内... 受地形、地质等条件影响,明渠收缩过渡段在输水工程中十分常见,过渡段长度过短,会导致水面波动,水体紊动加剧。为研究明渠不同长度过渡段内纵向时均流速及紊动强度的分布规律,通过室内模型试验,利用二维电磁流速仪ACM2-RS测量了渠道内沿程中垂线不同深度处瞬时流速。试验结果表明:收缩段内,纵向时均流速沿程增加,紊动强度沿程降低,遵循涡旋的拉伸机制和线性扭曲理论;受二次流影响,最大流速位于水面以下,且最大流速的位置随二次流作用的增强而降低;不同长度过渡段对下游纵向流速分布和紊动强度影响不同,过渡段越短,下游水流紊动越强,但非渠底附近紊动强度沿垂向先减后增的规律不变。 展开更多
关键词 明渠收缩段 室内试验 流速分布 强度 水面波
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小宽深比条件下弯道水流特性的试验研究 预览 被引量:2
17
作者 马淼 李国栋 宁健 《工程科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期38-46,共9页
在弯道水流中,几何参数宽深比对水流的3维运动特性具有重要影响。由于小宽深比(〈5)河道广泛存在于山区及人工河道中,采用声速多普勒流速仪(ADV)对固定宽度不同宽深比(B/H分别为1.5,2.0,3.0)的U型弯道内水流流速进行了精... 在弯道水流中,几何参数宽深比对水流的3维运动特性具有重要影响。由于小宽深比(〈5)河道广泛存在于山区及人工河道中,采用声速多普勒流速仪(ADV)对固定宽度不同宽深比(B/H分别为1.5,2.0,3.0)的U型弯道内水流流速进行了精细测量,并以水面横比降、横向环流、流速重分布、紊动强度与剪切力为研究内容,讨论与分析了该情况下的弯道水流结构。试验结果表明,在小宽深比条件下增加宽深比时:1)水流动力轴线开始向凹岸偏移的位置提前,因而小流速主流线沿着凸岸流动,直到出弯道才开始向凹岸偏移,大流速则更早地向凹岸偏移;2)横向流速在凹岸开始波动的位置依次靠近上游,3种工况中波动位置分别为120°断面、90°断面及60°断面;3)凹岸表层附近出现次生环流的位置依次提前,其位置分别为120°断面、60°断面及30°断面,并且次生环流强度及范围不断增大;4)床面剪切力不断增大。需要指出的是:3种工况的剪切力在弯道入口断面到弯顶断面之间较大,最大剪切力位置均出现在弯道的前半段,可以推断在动床中弯道泥沙在此段的冲刷比较严重;过弯顶断面后,凸岸床面剪切力大于凹岸。试验结果可以有效地反映不同小宽深比参数对弯道水流结构的影响,并为该条件下的弯道泥沙冲淤研究提供参考。 展开更多
关键词 弯道水流 水面横比降 横向环流 流速重分布 强度 床面剪切力
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丹尼尔式鱼道内水流紊动特性试验研究 被引量:6
18
作者 佟雪丰 李卫明 +2 位作者 刘德富 宋世鸾 胡健 《水电能源科学》 北大核心 2016年第2期94-97,128共5页
鉴于鱼道内紊流状况是影响鱼类能否顺利通过的重要因素,为提高丹尼尔式鱼道内过鱼效果,通过物理模型试验,分析了鱼道在不同工况下的水力特性,并重点研究了水流的紊动特性。结果表明,池室中的流场具有明显的主流区和回流区;横向u、纵向v... 鉴于鱼道内紊流状况是影响鱼类能否顺利通过的重要因素,为提高丹尼尔式鱼道内过鱼效果,通过物理模型试验,分析了鱼道在不同工况下的水力特性,并重点研究了水流的紊动特性。结果表明,池室中的流场具有明显的主流区和回流区;横向u、纵向v、垂向w紊动强度分布形式大致相同,由紊动强度较大的主流区向回流区扩散(由主流区向回流区逐渐减小);在xy平面上,雷诺应力随离边墙的距离增大而减小;水流通过隔板跌落处紊动能达到最大值,并沿程减小。 展开更多
关键词 丹尼尔式鱼道 流速 强度 雷诺切应力
浆体管道输送临界流速的研究 预览 被引量:4
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作者 李安 曹书荣 +2 位作者 刘宏波 孙伟 卢勇 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期26-29,共4页
全面深入分析了大量物料浆体的试验与运行数据,从物料特性与浆体紊动强度两个重要因素分析浆体浓度对管道临界流速的影响,基于能量守恒提出了合理、实用的浆体管道输送临界流速公式。
关键词 临界流速 管道输送 粒级组成 强度
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齿墩数量对齿墩式内消能工消能率影响试验 预览 被引量:1
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作者 张泽 田淳 张婷 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2016年第1期40-43,共4页
针对洞塞式消能工对消能体型的过流能力有较大影响的缺点,为尽可能减小其影响,进行了齿墩式内消能工物理模型试验,设计了面积收缩比为0.375 条件下不同齿墩数量的3 种方案来试验分析齿墩式内消能工过流能力、局部水头损失系数、消能效... 针对洞塞式消能工对消能体型的过流能力有较大影响的缺点,为尽可能减小其影响,进行了齿墩式内消能工物理模型试验,设计了面积收缩比为0.375 条件下不同齿墩数量的3 种方案来试验分析齿墩式内消能工过流能力、局部水头损失系数、消能效果、脉动压强特性及脉动流速特性.试验结果表明:齿墩数量对齿墩式内消能工的消能效果起着一定的作用,在试验范围内,随着齿墩数量的增加,过流能力增强,局部水头损失系数减小,消能率降低;紊动强度在距齿墩段进口1.5D(D 为管道内径)处达到最大,7D 后趋于平稳;脉动压强在距齿墩段进口1.3D -1.6D 达到最大,然后急剧衰减,在距进口5.6D 处趋于平稳. 展开更多
关键词 齿墩式内消能工 过流能力 消能率 局部水头损失系数 强度
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