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关于影响曼宁粗糙系数n值的水力因素探讨 被引量：33
1
作者 李榕 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第12期62-66,共5页
明渠均匀流计算中,曼宁粗糙系数n值的变化规律问题长期以来就是水力学中的一个重要问题。尽管许多研究者从理论和实验等方面做了许多工作,但至今仍未能得到满意的解答。本文分析了影响n值的各种因素,并利用因次分析方法找出了它们之间... 明渠均匀流计算中,曼宁粗糙系数n值的变化规律问题长期以来就是水力学中的一个重要问题。尽管许多研究者从理论和实验等方面做了许多工作,但至今仍未能得到满意的解答。本文分析了影响n值的各种因素,并利用因次分析方法找出了它们之间的准数关系;又进一步利用实测数据整理分析得出了n和各水力要素之间的函数表达式。结果表明:佛汝德数Fr和平均水深与水力半径的比值h/R对n值的变化起着决定性的作用。 展开更多
关键词 明渠 均匀流 曼宁粗糙系数
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气液两相流理论在明渠水气界面计算中的应用 被引量：27
2
作者 李然 李洪 +1 位作者 李嘉 李克锋 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2002年第1期77-83,共7页
采用一维水面线计算方法确定断面和比降频繁变化、同时受下游回水影响的渠道水气界面位置往往产生较大误差。本文采用了两相流理论中三维相间界面计算模型—— VOF模型模拟计算断面和比降频繁变化、受下游回水影响严重的渠道水气界面。... 采用一维水面线计算方法确定断面和比降频繁变化、同时受下游回水影响的渠道水气界面位置往往产生较大误差。本文采用了两相流理论中三维相间界面计算模型—— VOF模型模拟计算断面和比降频繁变化、受下游回水影响严重的渠道水气界面。实例资料的验证表明 ,VOF模型可以完全考虑渠道在三维空间上的变化以及下游回水的影响 。 展开更多
关键词 气液两相流理论 明渠 水气界面 VOF模型 三维空间 水利工程
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植物对明渠水流的影响 被引量：20
3
作者 拾兵 付强 曹叔尤 《西南民族学院学报（自然科学版）》 CAS 1998年第4期354-357,共4页
基于理论推导及其简化处理，并结合部分水槽试验资料的回归分析，建立了明渠植树后床面相对切应力、糙率与树木因子ＦＶ之间的计算关系。
关键词 明渠 水流 植物 床面切应力 糙率
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流动型态对曼宁糙率系数的影响研究 被引量：24
4
作者 何建京 王惠民 《水文》 CSCD 北大核心 2002年第6期22-24,53,共4页
根据明渠水流流动型态的概念,通过对实验资料的分析,得到均匀流时糙率系数随水深增加而减小,形成M1型水面线的非均匀流时糙率系数随水深、水力坡度的增大而增大的规律。提出的糙率系数的二步计算法,可以解决因非均匀流水深沿程变化,难... 根据明渠水流流动型态的概念,通过对实验资料的分析,得到均匀流时糙率系数随水深增加而减小,形成M1型水面线的非均匀流时糙率系数随水深、水力坡度的增大而增大的规律。提出的糙率系数的二步计算法,可以解决因非均匀流水深沿程变化,难以建立糙率系数与水深关系的困难,为在水力计算中修正糙率系数提供了依据。 展开更多
关键词 明渠 糙率系数 均匀流 非均匀流 水力计算 水深 水力坡度
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明渠层流失稳与沙纹成因机理研究 被引量：27
5
作者 白玉川 罗纪生 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期254-268,共15页
动床水流中 ,泥沙起动之后 ,往往要出现沙纹 ,沙纹成因各家的解释不一·　白玉川 ,罗纪生的观点是 :沙纹的尺度较小 ,主要是由于明渠层流不稳定性波或床面近壁流层中小尺度拟序结构发展演化所致·　当床面边界附近扰动波或拟序... 动床水流中 ,泥沙起动之后 ,往往要出现沙纹 ,沙纹成因各家的解释不一·　白玉川 ,罗纪生的观点是 :沙纹的尺度较小 ,主要是由于明渠层流不稳定性波或床面近壁流层中小尺度拟序结构发展演化所致·　当床面边界附近扰动波或拟序结构以及水流自身所产生的床面底部切应力大于Shields切应力后 ,床面即产生响应 ,形成沙纹 ;如果扰动所产生的扰动切应力频率接近床面泥沙固有频率 ,则产生与泥沙颗粒的共振 ,这种现象也称之为“泥沙的检波性质” ,此时床面发生最大响应 ,沙纹发展速度也最快· 展开更多
关键词 层流失稳 拟序结构 沙粒受迫振动 沙纹成因 明渠 床面泥沙输移
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复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型 被引量：31
6
作者 张成 傅旭东 王光谦 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2007年第6期16-20,共5页
大型跨流域调水工程,通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用,造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模... 大型跨流域调水工程,通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点。节制闸、分水口及倒虹吸、渡槽等建筑物与水流的复杂作用,造成了长距离输水明渠非恒定流模拟的困难。建立了复杂内边界长距离输水明渠的一维非恒定流数学模型。模型定义和模化了节制闸、倒虹吸和多孔并联渡槽等3种类型的内边界条件,实现了对输水明渠水力过渡过程中水位、流量大幅度变化的无间断连续模拟。模型应用于南水北调中线一期工程总干渠全线和单个闸门的模拟分析,验证了模型的合理性。结果表明,模型能够模拟多内边界复杂输水渠道的水力响应过程,可作为南水北调中线一期工程等跨流域大型明渠输水工程的模拟工具。 展开更多
关键词 南水北调 非恒定流 数学模型 内边界 明渠
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光滑壁面明渠均匀紊流水力特性 被引量：24
7
作者 董曾南 丁元 《中国科学（A辑）》 CSCD 1989年第11期1208-1218,共11页
水流进入光滑壁面明渠后,沿水流方向历经层流边界层,转捩区,紊流边界层,充分发展紊流边界层及明渠均勻紊流等流动区域。明渠均匀紊流中流动的时均及紊动特性均不再沿程变化。光滑壁面明渠均勻紊流中,沿水深方向流动具有明显的分区结构... 水流进入光滑壁面明渠后,沿水流方向历经层流边界层,转捩区,紊流边界层,充分发展紊流边界层及明渠均勻紊流等流动区域。明渠均匀紊流中流动的时均及紊动特性均不再沿程变化。光滑壁面明渠均勻紊流中,沿水深方向流动具有明显的分区结构。本文给出了分区界限及各分区中时均流速分布公式及脉动流速的特征。本文提出当明渠的宽深比W/H大于10时方可将中心区流动视为二维流动,并给出了断面平均流速及阻力系数的计算公式。 展开更多
关键词 紊流 水力特性 明渠 水流 均匀
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明渠冰情预报的数学模型 被引量：20
8
作者 靳国厚 高霈生 吕斌秀 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第10期1-9,共9页
本文根据寒冷地区输水渠道的冰情建立了冰情预报数学模型，这个模型由一维非恒定流水力学模型和一维热力学模型组成．可以预测渠道的水流特性、水温沿程分布．冰花流量、冰盖形成、冰盖下冰花的传输和堆积、冰盖的热力学增厚和融化，为... 本文根据寒冷地区输水渠道的冰情建立了冰情预报数学模型，这个模型由一维非恒定流水力学模型和一维热力学模型组成．可以预测渠道的水流特性、水温沿程分布．冰花流量、冰盖形成、冰盖下冰花的传输和堆积、冰盖的热力学增厚和融化，为保证渠道正常运行提供依据． 展开更多
关键词 明渠 数学模型 冰情预报 水力学
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明渠挟沙水流的两相流模式 被引量：29
9
作者 曹志先 魏良琰 谢鉴衡 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第4期1-12,共12页
本文从两相流基本方程出发对明渠挟沙水流含沙量、流速垂线分布及近底层平均流动特性进行了理论研究，建立了一个新的泥沙扩散方程，并用大量资料进行了验证．结果表明：现有含沙量公式和流速垂线分布公式只是本文理论模式在低含沙量条... 本文从两相流基本方程出发对明渠挟沙水流含沙量、流速垂线分布及近底层平均流动特性进行了理论研究，建立了一个新的泥沙扩散方程，并用大量资料进行了验证．结果表明：现有含沙量公式和流速垂线分布公式只是本文理论模式在低含沙量条件下的简化形式。当含沙量增加时，固相泥沙对流动结构的影响亦趋显著而不可忽略．精确模拟水沙流动，需要发展高级的两相湍流模式． 展开更多
关键词 明渠 挟沙水流 两相流 泥沙运动
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窄深矩形断面明渠流速分布的研究 被引量：29
10
作者 胡云进 万五一 +2 位作者 蔡甫款 毛根海 谢放 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期183-187,共5页
建立了一个三维紊流数学模型,对实际灌区中的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟.计算结果与实测结果符合得较好,表明数学模型及参数是合理可靠的.运用该模型,对2种底坡、2种糙率以及3种宽深比组合情况下的窄深矩形断面明渠... 建立了一个三维紊流数学模型,对实际灌区中的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟.计算结果与实测结果符合得较好,表明数学模型及参数是合理可靠的.运用该模型,对2种底坡、2种糙率以及3种宽深比组合情况下的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟,得出了窄深矩形断面明渠垂线流速分布律和垂线平均流速横向分布律,并应用实测资料验证了上述流速分布律.结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布律,但在明渠外区流速分布则符合抛物线分布,垂线平均流速沿横向的分布接近于幂函数分布,给出的断面流速分布经验公式具有很好的精度. 展开更多
关键词 水力学 明渠 流速分布 数值模拟
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明渠水力最佳断面的比较 被引量：29
11
作者 吕宏兴 冯家涛 《人民长江》 北大核心 1994年第11期42-45,共4页
本文从水力学角度推导了Ｕ形、悬链线形及抛物线形明渠的水力最佳断面。用的函数形式表示各种渠道的最佳水力断面的断面面积、湿周和水力半径，通过与工程中较常采用的梯形及矩形渠道断面比较得出；明渠水力最佳断面按优排序为Ｕ形、悬... 本文从水力学角度推导了Ｕ形、悬链线形及抛物线形明渠的水力最佳断面。用的函数形式表示各种渠道的最佳水力断面的断面面积、湿周和水力半径，通过与工程中较常采用的梯形及矩形渠道断面比较得出；明渠水力最佳断面按优排序为Ｕ形、悬链线形、抛物线形、梯形、矩形、梯形。 展开更多
关键词 明渠 水力学 水力最佳断面 比较
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明槽均匀紊流的水力特性 被引量：25
12
作者 董曾南 陈长植 李新宇 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1994年第1期8-22,共15页
由于工程实践的需要，人们对明槽水流进行了大量的研究。近年来借助于激光测速技术使研究工作取得了一些进展。本文对明槽紊流的一些研究成果进行了总结与讨论。
关键词 明渠 湍流 河渠水力学
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明渠岸边横向取水口的三维数值计算 被引量：22
13
作者 曹继文 陈惠泉 贺益英 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期119-125,共7页
本文是在明渠岸边横向取水口的试验研究基础上的配套数值模拟。采用雷诺平均的N—S方程,以各向异性的雷诺应力模型(RSM)封闭方程组,用SIMPLEC算法对压力—速度场求解。计算结果与试验实测结果吻合较好,反映了此项模拟的可信性,可籍以扩... 本文是在明渠岸边横向取水口的试验研究基础上的配套数值模拟。采用雷诺平均的N—S方程,以各向异性的雷诺应力模型(RSM)封闭方程组,用SIMPLEC算法对压力—速度场求解。计算结果与试验实测结果吻合较好,反映了此项模拟的可信性,可籍以扩大、分析一些运动规律。数值计算结果启示了横向取水口水流的复杂三维流动特性,据之对取水口附近水流各区的划分、水流的分离和反向流动、螺旋流以及床面剪应力的分布等复杂水力和泥沙输移物理现象有了进一步认识。 展开更多
关键词 明渠 横向取水口 数值模拟
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明渠岸边横向取水口水力特性的试验研究 被引量：22
14
作者 曹继文 陈惠泉 贺益英 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期32-37,共6页
对明渠岸边横向直角取水口的水力特性进行了试验研究。在试验室的水槽中,通过三维超声波流速仪(ADV)测得了取水口的流速数据,试验中针对不同的分流流速比,测取了主水槽的表底层分流宽度、进水口门流速场以及紊动能k和雷诺应力的分布。... 对明渠岸边横向直角取水口的水力特性进行了试验研究。在试验室的水槽中,通过三维超声波流速仪(ADV)测得了取水口的流速数据,试验中针对不同的分流流速比,测取了主水槽的表底层分流宽度、进水口门流速场以及紊动能k和雷诺应力的分布。试验结果显示在取水口附近的水流结构具有明显的三维特性。取水口断面的流速分布与正常的明渠流速分布不同,其断面的最大流速常常在底层。 展开更多
关键词 明渠 横向取水口 水力特性
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薄层水流速度测量系统的研究 被引量：21
15
作者 夏卫生 雷廷武 +2 位作者 赵军 张晴雯 高佩玲 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期781-784,共4页
根据水流影响电解质扩散和其导电特性的分析,结合电解质脉冲在水流中迁移的数学模型,设计了薄层水流速度测试系统。用VisualBasic语言编写了操作系统,实现了数据采集、参数计算和分析自动化。实验和模拟结果表明,模拟水槽实验中用流量... 根据水流影响电解质扩散和其导电特性的分析,结合电解质脉冲在水流中迁移的数学模型,设计了薄层水流速度测试系统。用VisualBasic语言编写了操作系统,实现了数据采集、参数计算和分析自动化。实验和模拟结果表明,模拟水槽实验中用流量法测量的流速和电解质扩散法测量的水流速度误差很小,说明用此系统测量浅层水流的流速是可行的。 展开更多
关键词 薄层水流 水流速度 测量系统 VISUALBASIC语言 数据采集 明渠
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明渠瞬变流最优等容量控制 被引量：18
16
作者 王念慎 郭军 董兴林 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第12期12-20,共9页
本文对明渠瞬变流等容量控制作了系统研究,以圣维南方程和现代控制理论为基础,建立出近似最优等容量控制数学模型,并编制出计算程序,对三个渠段、四道闸门的模型实例进行了计算,然后经水力模型试验比较,其计算与试验结果基本相符。所提... 本文对明渠瞬变流等容量控制作了系统研究,以圣维南方程和现代控制理论为基础,建立出近似最优等容量控制数学模型,并编制出计算程序,对三个渠段、四道闸门的模型实例进行了计算,然后经水力模型试验比较,其计算与试验结果基本相符。所提供的数学模型可用于输水道全自动化程控设计。 展开更多
关键词 明渠 瞬变流 等容量控制
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明渠时均流速分布公式对比及影响因素分析 被引量：16
17
作者 王殿常 王兴奎 李丹勋 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1998年第3期86-90,共5页
本文分析比较了明渠时均流速分布的对数律和尾流律公式，需要３个待定参数的尾流律与由２个参数确定的对数律相比没有优越性。深入分析了将尾流律应用于边界层流动和明渠流动时存在的差别。讨论了理论床面和最大流速的位置，认为爱因斯... 本文分析比较了明渠时均流速分布的对数律和尾流律公式，需要３个待定参数的尾流律与由２个参数确定的对数律相比没有优越性。深入分析了将尾流律应用于边界层流动和明渠流动时存在的差别。讨论了理论床面和最大流速的位置，认为爱因斯坦和钱宁确定理论床面位置的方法是合适的。在大量试验的基础上，得出了最大流速相对位置δ／ｈ与宽深比Ｂ／ｈ的关系式。 展开更多
关键词 明渠 流速分布 床面 尾流 影响因素分析 基础 分析比较 对数律 边界层流 公式
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水库库岸滑坡初始涌浪叠加的摄动方法 被引量：22
18
作者 汪洋 殷坤龙 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期717-720,共4页
本文从明渠非恒定流的连续性方程和运动方程出发,用流体力学摄动法将方程展开成多项式,取其零阶和一阶进行线性化,并认为零阶为水位未摄动时的值,最后利用分离变量法,并认为其下降过程呈指数形式,得出滑坡失事点的涌浪的衰减规律,并据... 本文从明渠非恒定流的连续性方程和运动方程出发,用流体力学摄动法将方程展开成多项式,取其零阶和一阶进行线性化,并认为零阶为水位未摄动时的值,最后利用分离变量法,并认为其下降过程呈指数形式,得出滑坡失事点的涌浪的衰减规律,并据此进行涌浪高度的叠加。以三峡库区新滩滑坡为例,采用条分方法,用牛顿定律对条块的地面运动和水下运动进行分析,用动量定理求解条块引起的涌浪高度,然后根据衰减公式,求出滑坡失事点处叠加以后的涌浪高度。可看出,叠加方法考虑了滑坡发生过程中涌浪的动态变化,单块涌高和叠加涌高都是先增后减,与单块涌高最大值相比,叠加涌高最大值存在一定时间的滞后。 展开更多
关键词 明渠 非恒定流 水库 库岸滑坡 涌浪 摄动法
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变时步的特征线法计算复杂输水系统的水力过渡过程 被引量：13
19
作者 练继建 王俊 +1 位作者 万五一 王云仓 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2003年第9期12-14,共3页
建立了明渠—管道—明渠复杂输水系统的瞬变流计算模型.与以往不同,在用特征线法进行数值计算时,对管道和明渠分别采用不同的时间步长,用线性插值法处理明渠与管道相接处的内边界.这种变时步的处理方法与采用相同时步的方法相比,具有计... 建立了明渠—管道—明渠复杂输水系统的瞬变流计算模型.与以往不同,在用特征线法进行数值计算时,对管道和明渠分别采用不同的时间步长,用线性插值法处理明渠与管道相接处的内边界.这种变时步的处理方法与采用相同时步的方法相比,具有计算量小、易于编程的优点,能够更好地模拟实际工程中的水力过渡过程. 展开更多
关键词 特征线法 明渠 有压管道 时间步长
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明渠梯形断面临界水深计算公式的推求 被引量：20
20
作者 王兴全 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1989年第2期52-55,共4页
在明渠水流的流态判别中,临界水深是一个很重要的标志,梯形断面临界水深的计算,一般借助于图表、试算和图解,且求解显得很复杂。此临界水深的求解能否用公式表达,并便于用计算器计算?笔者通过研究,导出了临界水深的e^(-x)函数形式的表... 在明渠水流的流态判别中,临界水深是一个很重要的标志,梯形断面临界水深的计算,一般借助于图表、试算和图解,且求解显得很复杂。此临界水深的求解能否用公式表达,并便于用计算器计算?笔者通过研究,导出了临界水深的e^(-x)函数形式的表达公式,经大量的计算和验证,证明利用一般的函数计算器计算,都能达到计算速度快、结果准确等优点。 展开更多
关键词 明渠 梯形断面 临界水深 计算公式
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