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沉井基础局部冲刷形态的体型影响效应与动态演化 被引量：24
1
作者 梁发云 王琛 +1 位作者 黄茂松 李静茹 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期59-67,共9页
针对砂土中沉井基础局部冲刷形态的体型影响效应开展波流水槽模型试验研究,并与中国、美国和新西兰规范的冲刷深度计算公式进行对比分析。试验设计了圆形和方形2种形状的沉井基础,在给定水深和流速条件下进行冲刷试验,重点考察了沉井基... 针对砂土中沉井基础局部冲刷形态的体型影响效应开展波流水槽模型试验研究,并与中国、美国和新西兰规范的冲刷深度计算公式进行对比分析。试验设计了圆形和方形2种形状的沉井基础,在给定水深和流速条件下进行冲刷试验,重点考察了沉井基础的形状、尺寸和布置方式等体型因素的影响规律。研究结果表明:圆形沉井最大冲刷深度和冲刷范围分别位于迎水侧和背水侧的45°范围附近,其冲刷深度随着沉井直径增大而有所增大;根据圆形沉井周围冲刷形态的动态演变特征,可将其形成的局部冲刷形态分为清水冲刷区、动床冲刷区和冲刷沉积区3个典型区域;方形沉井的冲刷主要发生在方形角点的附近,在不同的角点位置,其冲刷程度有着明显的区别;与中国、美国以及新西兰规范的冲刷深度计算方法对比表明,这3种规范方法对于小直径沉井的计算结果与实测值均大致相当,但对于直径较大的沉井基础则都存在着显著的误差,需要进行适当的修正,以反映体型效应对于沉井局部冲刷深度的影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 沉井基础 波流水槽试验 局部冲刷形态 体型效应 规范对比
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桥墩基础局部冲刷抛石防护性能波流水槽试验研究 被引量：12
2
作者 梁发云 彭君 杨昕 《结构工程师》 北大核心 2017年第1期164-170,共7页
作为应用最为广泛的桥墩基础局部冲刷防护措施之一,抛石防护受到国内外学者越来越多的关注。通过波流水槽模型试验,研究了抛石粒径、抛石层厚度和抛投范围等主要设计参数对抛石防护效果的影响,并对比分析了中美两国规范关于抛石粒径的... 作为应用最为广泛的桥墩基础局部冲刷防护措施之一,抛石防护受到国内外学者越来越多的关注。通过波流水槽模型试验,研究了抛石粒径、抛石层厚度和抛投范围等主要设计参数对抛石防护效果的影响,并对比分析了中美两国规范关于抛石粒径的选取方法。试验结果表明,合理的抛石配置方式能有效地减小桥墩基础局部冲刷,使冲刷平衡时间延后;抛石层厚度为3~4倍抛石粒径、抛投范围为3倍桩径时,防护效果和经济性较佳;对于抛石粒径的选取,流速较大时,美国规范的计算结果偏大,而中国规范则偏小,流速较小时,建议可以采用工程经验方法确定。 展开更多
关键词 桥墩基础 抛石防护 冲刷深度 波流水槽 规范对比
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初始含水率对黄土滑坡堰塞坝溃决影响研究 被引量：2
3
作者 雨德聪 丁攀 +2 位作者 杨志全 韩用顺 廖丽萍 《山地学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期367-377,共11页
黄土区各类地质灾害伴随着极端降雨频繁发生,然而当前针对黄土滑坡堰塞坝溃决机制的相关研究成果较少,尤其是初始含水率、密实度、来水流量等参数对堰塞坝溃决的影响仍缺乏系统研究,其灾害机理尚不清晰。在影响堰塞坝溃决的众多因素中,... 黄土区各类地质灾害伴随着极端降雨频繁发生,然而当前针对黄土滑坡堰塞坝溃决机制的相关研究成果较少,尤其是初始含水率、密实度、来水流量等参数对堰塞坝溃决的影响仍缺乏系统研究,其灾害机理尚不清晰。在影响堰塞坝溃决的众多因素中,初始含水率对黄土滑坡堰塞坝的稳定性有着重要影响,本文基于室内模型试验,初步探究了0%~25%含水率对黄土堰塞坝溃决的影响。试验表明:(1)不同初始含水率下的黄土滑坡堰塞坝溃决模式有四种,含水率为0%~18.75%时,堰塞坝溃决模式主要为漫顶溃决;18.75%~21.25%时漫顶溃决与渗漏管涌溃决并存;21.25%~23.75%时溃决模式表现为漫顶溃决与坝体失稳溃决并存;23.75%~25%时表现为坝体失稳溃决。其中漫顶溃决过程具有三个典型阶段:溃口及冲沟发展阶段—溃口扩大阶段—溃口稳定阶段。(2)不同初始含水率下的黄土堰塞坝坝体侵蚀规律为:随着土体初始含水率的逐渐增大,水流对溃口底部的下切作用和溯源侵蚀能力逐渐减弱,牵引侵蚀作用增强。(3)对于漫顶溃决模式,溃决后的溃口宽深比随土体初始含水率的增大,呈现出先增大后减小的趋势,而发生坝体失稳溃决的堰塞坝溃口宽深比无显著规律。该研究成果可以为黄土堰塞坝溃决灾害的防灾减灾提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 初始含水率 水槽试验 黄土 堰塞坝溃决
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不同格尼襟翼参数对潮流能水轮机翼型水动力学特性影响研究
4
作者 刘永辉 裴振 +3 位作者 者浩楠 谭俊哲 袁鹏 薛宇 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期74-82,共9页
针对潮流能水轮机发电效率较低的问题,该文将格尼襟翼(Gurney flap,GF)流动控制理论引入潮流能水轮机叶片设计领域来改善水轮机叶片的水动力学性能,并开展GF及其参数对水轮机叶片水动力学特性的影响规律的研究。以NACA4418翼型作为研究... 针对潮流能水轮机发电效率较低的问题,该文将格尼襟翼(Gurney flap,GF)流动控制理论引入潮流能水轮机叶片设计领域来改善水轮机叶片的水动力学性能,并开展GF及其参数对水轮机叶片水动力学特性的影响规律的研究。以NACA4418翼型作为研究对象,分别对基础翼型段和带GF的水轮机叶片翼型段建立三维模型,应用CFD数值模拟方法,研究了不同GF高度、弦向位置以及偏转角度对叶片翼型水动力学性能的影响。结果表明:翼型段上安装格尼襟翼能够有效提高升力系数,合理的GF参数设置可以有效地改善翼型段的水动力学性能,该研究中当GF安装在尾缘处且高度为3%C(C为弦长)、偏转角度为90°时,对翼型段改善效果最佳,其最大升力系数增加60.51%。 展开更多
关键词 格尼襟翼(GF) 数值模拟 水槽实验 潮流能水轮机 叶片翼型
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淹没与非淹没植被作用下复式河槽流速最大值分布
5
作者 贾澄澄 刘超 刘兴年 《吉林水利》 2014年第3期20-24,共5页
本文收集了不同系列的淹没与非淹没植被作用下复式河槽的流速资料并对复式河槽中流速最大值的横向分布进行了探讨。结果发现滩地流速最大值基本保持在水面附近而主槽中的流速最大值都在水面以下;当滩地种有非淹没植被时;主槽中的流速最... 本文收集了不同系列的淹没与非淹没植被作用下复式河槽的流速资料并对复式河槽中流速最大值的横向分布进行了探讨。结果发现滩地流速最大值基本保持在水面附近而主槽中的流速最大值都在水面以下;当滩地种有非淹没植被时;主槽中的流速最大值分布与无植被时几乎一致,滩地流速最大值在植被密度较小时仍在水面,但当植被密度较大时,最大值会向床面靠近;当滩地种植淹没植被时,流速最大值的位置会随着植被淹没度的增加而逐渐上升,最终保持在水面附近。 展开更多
关键词 复式河槽 滩地植被 流速最大值分布 水槽试验
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哑铃型桥梁结构畸形波浪力水槽试验及简化算法
6
作者 康啊真 顾宇航 +3 位作者 张东明 金可 祝兵 杨兵 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1017-1025,共9页
为研究畸形波浪参数对新型哑铃型桥梁结构波浪力的影响,开展一系列波流水槽模型试验.首先,分析谱峰频率、频率范围及聚焦位置对哑铃型桥梁结构周围的波面时程图及波峰的影响;其次,阐明上述波浪参数对结构畸形波浪力时程图及波浪力峰值... 为研究畸形波浪参数对新型哑铃型桥梁结构波浪力的影响,开展一系列波流水槽模型试验.首先,分析谱峰频率、频率范围及聚焦位置对哑铃型桥梁结构周围的波面时程图及波峰的影响;其次,阐明上述波浪参数对结构畸形波浪力时程图及波浪力峰值的影响规律;最后,基于经典绕射理论,提出适用于新型哑铃型桥梁结构畸形波浪力谱的简化计算方法.研究结果表明:谱峰频率、聚焦位置及频率范围对结构周围的波面位移影响均较小,差异均小于3%.谱峰频率和聚焦位置对哑铃型桥梁结构畸形波浪力有较大影响,当谱峰频率从0.6 Hz增加到1.1 Hz时,顺波向波浪力呈先增后减的变化趋势,变化幅度最高达11.0%,垂向浮托力则下降了57.0%;当频率范围从0.5 Hz增加到0.8 Hz时,顺波向波浪力下降了2.1%,垂向浮托力增大了5.9%;当聚焦位置从结构物的迎浪侧移动到背浪侧时,引起的结构顺波向波浪力变化幅度小于5%,垂向浮托力变化幅度小于3%.经过试验数据和理论分析结果的对比表明,基于绕射理论提出的简化算法可有效计算畸形波作用下哑铃型桥梁结构的波浪力谱模型. 展开更多
关键词 哑铃型桥梁结构 畸形波 波浪力 水槽试验 绕射理论
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双层堤基管涌溃堤砂槽模型试验及渗流场特点研究 被引量：16
7
作者 刘昌军 丁留谦 +2 位作者 吴梦喜 姚秋玲 孙东亚 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期40-43,共4页
对双层堤基管涌溃堤进行了砂槽模型试验,对模型试验的流量和时间比尺进行了分析和讨论。通过有限元数值模拟,研究了管涌溃堤过程中渗流场变化的特点,分析并解释了砂槽模型试验中出现的难以理解的现象,对管涌发展机理和渗流场变化特点有... 对双层堤基管涌溃堤进行了砂槽模型试验,对模型试验的流量和时间比尺进行了分析和讨论。通过有限元数值模拟,研究了管涌溃堤过程中渗流场变化的特点,分析并解释了砂槽模型试验中出现的难以理解的现象,对管涌发展机理和渗流场变化特点有了更深入的认识。 展开更多
关键词 有限元分析 渗流场 双层堤基 管涌 模型试验
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降雨诱发堆积体滑坡水土响应与稳定性时空演化试验研究 被引量：14
8
作者 孟生勇 江兴元 +2 位作者 杨义 孙乾征 史文兵 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期104-112,共9页
降雨在松散堆积土中入渗引起内部水土力学的变化是影响稳定性的关键。目前研究多侧重考虑颗粒粒径、含量等因素对斜坡破坏的影响,但是针对斜坡体内部水土响应及稳定性时空演化方面的研究存在不足。基于野外滑坡案例,通过室内降雨滑坡模... 降雨在松散堆积土中入渗引起内部水土力学的变化是影响稳定性的关键。目前研究多侧重考虑颗粒粒径、含量等因素对斜坡破坏的影响,但是针对斜坡体内部水土响应及稳定性时空演化方面的研究存在不足。基于野外滑坡案例,通过室内降雨滑坡模型试验、土力学试验和理论分析手段,研究了降雨触发松散堆积体斜坡变形破坏过程及模式,采用Van Genuchten模型(VG模型)重构了土体的土-水特征曲线,重点探究了斜坡内部水土力学变化以及稳定性时空演化规律。结果表明:(1)堆积体斜坡破坏经历了微裂隙发育-局部破坏-整体破坏3个阶段,呈现出“初期拉裂-坡面坍塌-塑性滑动”的破坏模式;(2)入渗过程斜坡体积含水率以及孔隙水压力急速增加,而土颗粒之间基质吸力下降甚至消散,促进了斜坡破坏发展;(3)土体力学强度随体积含水率升高呈指数下降,体积含水率为36.3%时,有效黏聚力和有效内摩擦角仅为0.27 kPa、3.39°;(4)基于极限平衡理论和斜坡土水特征监测数据,构建了斜坡稳定性时空演化图谱,与模型试验破坏特征有较好的一致性。研究结果对降雨作用下的堆积层斜坡监测预警与防灾减灾提供理论支撑。 展开更多
关键词 堆积体斜坡 降雨入渗 水槽试验 稳定性分析 水文响应
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黏性非均匀沙的冲刷 被引量：13
9
作者 孙志林 张翀超 +1 位作者 黄赛花 梁旭 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2011年第3期44-48,共5页
黏性非均匀沙起动和冲刷研究对于河口海岸工程的设计和安全具有重要的意义。在作者从概率论和力学角度所提出的黏性非均匀沙起动摩阻流速公式的基础上,建立起黏性非均匀沙的起动流速和冲刷率公式。在钱塘江河口河床获取2个钻孔共28个岩... 黏性非均匀沙起动和冲刷研究对于河口海岸工程的设计和安全具有重要的意义。在作者从概率论和力学角度所提出的黏性非均匀沙起动摩阻流速公式的基础上,建立起黏性非均匀沙的起动流速和冲刷率公式。在钱塘江河口河床获取2个钻孔共28个岩芯,进行起动和冲刷水槽试验。起动流速公式计算值与沙样起动试验数据符合良好,表明该公式能较好反应黏性非均匀沙的起动现象。进而根据冲刷试验资料确定了冲刷率公式的指数和冲刷常数,发现未充分固结的淤泥冲刷率与相对剩余切应力的二次方成正比,而固结已久的淤泥冲刷率与相对剩余切应力呈线性关系,冲刷常数分别为(2～3.5)×10-5 m/s和(1～2)×10-6 m/s,两者差一个数量级。 展开更多
关键词 黏性非均匀沙 水槽试验 冲刷率 起动
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波、流作用下粘性淤泥的起动试验研究 被引量：11
10
作者 肖辉 曹祖德 +1 位作者 赵群 韩鸿胜 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2009年第3期75-80,共6页
结合浙江苍南电厂工程要求,在拟建航道处的试挖槽附近取样,对粘性淤泥的起动进行了室内水槽试验。起动试验资料表明,在底床泥沙湿容重相同时,波流共同作用下或纯波浪作用下淤泥的起动流速明显小于纯水流作用下淤泥的起动流速,且起动流... 结合浙江苍南电厂工程要求,在拟建航道处的试挖槽附近取样,对粘性淤泥的起动进行了室内水槽试验。起动试验资料表明,在底床泥沙湿容重相同时,波流共同作用下或纯波浪作用下淤泥的起动流速明显小于纯水流作用下淤泥的起动流速,且起动流速随底床泥沙湿容重的增大而增大。 展开更多
关键词 淤泥起动 湿容重 水槽试验
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挑角对淹没丁坝附近河床变形影响的试验 被引量：12
11
作者 陆晶 倪丁凡 +1 位作者 刘亚威 詹义正 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期11-14,共4页
挑角对淹没丁坝和非淹没丁坝坝头附近床面冲淤变形的影响不同.目前的研究成果多集中于非淹没丁坝,涉及淹没丁坝的研究成果相对偏少.为了研究淹没丁坝附近床面冲淤变形对挑角的响应,对粗、细2组非均匀沙,45°、90°、135°3... 挑角对淹没丁坝和非淹没丁坝坝头附近床面冲淤变形的影响不同.目前的研究成果多集中于非淹没丁坝,涉及淹没丁坝的研究成果相对偏少.为了研究淹没丁坝附近床面冲淤变形对挑角的响应,对粗、细2组非均匀沙,45°、90°、135°3个挑角进行了交叉水槽试验.通过图像对冲刷坑形态进行了对比;将冲刷坑长度、宽度、最大深度、体积等特征参数试验成果进行了统计分析;将挑角对冲刷深度的影响折算成挑角因子,与前人的挑角因子及试验资料进行了对比.试验成果表明,挑角对淹没丁坝坝头附近床面冲刷坑形态、位置、尺寸均有影响,而床沙粒度则主要影响冲刷坑的尺寸. 展开更多
关键词 淹没丁坝 丁坝挑角 水槽试验 河床变形 冲刷坑
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基于正交设计的土体细颗粒迁移积聚水槽实验研究 被引量：12
12
作者 周小军 崔鹏 +1 位作者 贾世涛 李泳 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期83-88,103,共7页
在中国形成泥石流的主要物质来源是一种包含了黏粒、粉粒、砂砾和砾石等组分的"宽级配弱固结土",土体细颗粒迁移、积聚、阻滞效应将导致泥石流的触发。基于上述认识,考虑斜坡坡度、降雨时间、降雨强度等3个影响土体细颗粒迁... 在中国形成泥石流的主要物质来源是一种包含了黏粒、粉粒、砂砾和砾石等组分的"宽级配弱固结土",土体细颗粒迁移、积聚、阻滞效应将导致泥石流的触发。基于上述认识,考虑斜坡坡度、降雨时间、降雨强度等3个影响土体细颗粒迁移积聚特征的因素,利用正交原理设计水槽实验,对各因素进行了敏感性分析。在实验基础上,将细颗粒增量作为表征在人工降雨水槽实验中土体运移效应的评价指标,运用极差、方差和回归分析等手段,对影响细颗粒迁移积聚特征的3个因素进行分析。结果表明:基于正交原理设计的人工降雨水槽实验,大大缩短了实验周期;影响土体颗粒运移效应的诸多因素中,降雨历时是主要因素,以下依次是降雨强度、斜坡坡度;其中,降雨强度和降雨历时是土体颗粒迁移的决定性因素,斜坡坡度的影响次之;细颗粒增量y与控制因素降雨强度x1与降雨历时x2可用y=(40.92-0.83x1-0.0045x21-8.12x31+81.26x2)/(1-0.42x1+619.8x2)统计关系式来描述。所得结果对土体细颗粒积聚迁移的确定提供了依据,为细颗粒运移效应的深入研究提供了参考。 展开更多
关键词 泥石流 正交设计 水槽实验 细颗粒 运移
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块体形状对水流拖曳力的影响 被引量：11
13
作者 庞启秀 徐金环 辛海霞 《水道港口》 2006年第1期5-8,22,共5页
在计算块体受到的水流拖曳力时,常借鉴针对球体所提出的公式,然而它并不能客观地反映出块体形状对拖曳力产生的影响。文中将块体形状概化为长方体,通过水槽试验测量了水流作用下不同尺度的大颗粒块体受到的水平拖曳力,研究了块体形状对... 在计算块体受到的水流拖曳力时,常借鉴针对球体所提出的公式,然而它并不能客观地反映出块体形状对拖曳力产生的影响。文中将块体形状概化为长方体,通过水槽试验测量了水流作用下不同尺度的大颗粒块体受到的水平拖曳力,研究了块体形状对水流拖曳力的影响,并提出了考虑块体形状影响的拖曳力计算公式。 展开更多
关键词 水平拖曳力 块体形状 水槽试验
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滩槽复式断面水流特性的试验研究 被引量：7
14
作者 陈长英 张幸农 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2004年第3期28-32,共5页
采用水槽试验研究复式断面水流流速的横向分布特征、边界剪切应力变化规律以及水力参数对断面过流能力的影响,并得出了滩槽流量分配计算式.
关键词 滩槽 复式断面 水流特性 过流能力 水槽试验 横向分布 用水 槽流 计算式 边界
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钢筋石笼起动流速试验与流场结构数模分析 被引量：8
15
作者 叶恩立 周宜红 +1 位作者 肖焕雄 任磊 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期108-115,共8页
介绍了钢筋石笼起动流速的研究现状,针对其不足,用石笼实际边长代替化引直径,经过理论推导,提出了以拖拽力系数为主要待定参数的钢筋石笼起动流速简化公式,并在此基础上进行了a×a×c形石笼的起动流速水槽试验.通过试验,分析了... 介绍了钢筋石笼起动流速的研究现状,针对其不足,用石笼实际边长代替化引直径,经过理论推导,提出了以拖拽力系数为主要待定参数的钢筋石笼起动流速简化公式,并在此基础上进行了a×a×c形石笼的起动流速水槽试验.通过试验,分析了扁度与稳定性的关系,得到了不同扁度所对应的拖拽力系数值并讨论了底部摩擦力系数f给钢筋石笼稳定性所带来的重要影响.此外,为更好地了解钢筋石笼周围流场的特性,构建了一个透水性绕流数值模型,并以大涡模拟为计算手段,对透水性绕流场进行了三维数值模拟.通过将模拟结果与非透水性绕流场从流场结构、涡体脱落、静压强分布以及拖拽力系数等方面进行定性、定量的对比分析,得到了透水性对流场的具体影响结果. 展开更多
关键词 钢筋石笼 起动流速 水槽试验 方钝体透水性绕流 大涡模拟
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不同含沙量浑水体流变特性试验研究 被引量：7
16
作者 吕楚岫 许国辉 +2 位作者 任宇鹏 陈昌昀 许兴北 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期43-51,共9页
海底构筑物会被运动的浑水流冲击破坏,浑水流的运动能力受到浑水体流变特征的影响。由此需要关注浑水体流变特征发生变化的含沙量界限。本文采用流变仪试验和水槽试验相结合,对不同含沙量的浑水体进行试验,结果表明,淡水介质情况下牛顿... 海底构筑物会被运动的浑水流冲击破坏,浑水流的运动能力受到浑水体流变特征的影响。由此需要关注浑水体流变特征发生变化的含沙量界限。本文采用流变仪试验和水槽试验相结合,对不同含沙量的浑水体进行试验,结果表明,淡水介质情况下牛顿流体和宾汉流体的过渡界限含沙量范围在340~400g/L;牛顿流体、宾汉流体、及其过渡界限流体的运动宏观特征不同,流速有差异。通过对浑水体中颗粒分布的分析,认为颗粒表面的结合水膜对流变特性几乎没有影响,以颗粒为固壁的水流边界层厚度可能对浑水体流变特性有影响,而颗粒之间形成的孔隙造成的毛细作用是影响不同含沙量浑水体流变特性的重要因素。 展开更多
关键词 浑水体 流变 过渡界限含沙量 流变仪试验 水槽试验
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基于叶素-动量理论的潮流能水平轴水轮机水动力性能分析 被引量：7
17
作者 王树杰 陈存福 +2 位作者 谭俊哲 袁鹏 周学志 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期599-604,共6页
运用简化风车理论对水轮机叶片进行设计,基于叶素-动量(BEM)理论,采用Glauert修正,计算水轮机在不同工况下功率、转矩等水动力性能,得到不同工况下水轮机性能曲线;在风浪流水槽中进行模型试验,对叶素动量理论计算结果进行验证,为水轮机... 运用简化风车理论对水轮机叶片进行设计,基于叶素-动量(BEM)理论,采用Glauert修正,计算水轮机在不同工况下功率、转矩等水动力性能,得到不同工况下水轮机性能曲线;在风浪流水槽中进行模型试验,对叶素动量理论计算结果进行验证,为水轮机性能分析提供理论支持。 展开更多
关键词 水平轴水轮机 叶片 叶素-动量理论 水槽试验
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波浪作用下安装深度对水平轴潮流能水轮机水动力性能的影响研究 被引量：6
18
作者 袁鹏 梁兰健 +3 位作者 王树杰 司先才 谭俊哲 黎江 《海洋技术学报》 2018年第3期72-78,共7页
在海洋环境中,波浪等环境因素会使水轮机受到非均匀载荷作用,从而造成水轮机疲劳破坏。为了获得较高的获能效率,同时保证较大的疲劳寿命,需要合理布置水轮机位置。为此,利用计算流体动力学软件Fluent对波流相互作用下水轮机水动力性能... 在海洋环境中,波浪等环境因素会使水轮机受到非均匀载荷作用,从而造成水轮机疲劳破坏。为了获得较高的获能效率,同时保证较大的疲劳寿命,需要合理布置水轮机位置。为此,利用计算流体动力学软件Fluent对波流相互作用下水轮机水动力性能进行数值模拟,得到不同安装深度下水轮机所受轴向力、扭矩、轴向力系数、获能系数等相关参数。利用3D打印技术制作水轮机模型,并在水槽中进行模型试验,验证了VOF造波方法对波浪作用下水平轴潮流能水轮机水动力性能分析的适用性。研究结果表明:波浪和安装深度对水轮机有很大影响,即在波浪作用下,水轮机水动力性能的瞬时值均发生周期性波动,且这种周期性波动均随着安装深度的增加而逐渐减小;虽然水轮机所受轴向力和扭矩的平均值受水轮机安装深度的影响很小,但是随着安装深度的增加两者均呈现出逐渐增大的趋势;此外,水轮机平均轴向力系数和功率系数随着安装深度的增加也呈现出逐渐增大的趋势。对不同安装深度下水轮机水动力性能的研究可以为水轮机载荷分析、叶片加工制造以及安装位置的选取提供一定的参考。 展开更多
关键词 波浪 安装深度 数值模拟 模型试验
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西堠门公铁两用大桥高桩承台基础波流荷载特性研究 被引量：5
19
作者 肖海珠 魏凯 +1 位作者 胡楷宇 李小珍 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期27-35,共9页
西堠门公铁两用大桥主桥5号桥塔采用高桩承台深水基础,承台为六边形截面,长68 m、宽46.4 m、高10 m,桩长88 m。为了解该跨海桥梁高桩承台深水基础在海洋环境下的波流荷载特性,对高桩承台基础在不同波流条件下所受波流力展开研究。采用CF... 西堠门公铁两用大桥主桥5号桥塔采用高桩承台深水基础,承台为六边形截面,长68 m、宽46.4 m、高10 m,桩长88 m。为了解该跨海桥梁高桩承台深水基础在海洋环境下的波流荷载特性,对高桩承台基础在不同波流条件下所受波流力展开研究。采用CFD软件Flow 3D建立三维波流数值水槽模型,实现波流耦合数值仿真,在通过缩尺模型水槽试验验证可靠的基础上,采用数值仿真计算高桩承台基础不同构件在波流同向、反向及纯波时,不同流速条件下所受波流力,并分析群桩波流力的非均匀特性,提出群桩波流力非均匀性系数γ和桩基系数K以表征群桩波流力特性。结果表明:高桩承台基础在纯波及波流同向时横桥向波流力变化不大,在波流反向时横桥向波流力显著增加,其最大值为纯波条件下最大值的1.13倍;承台所受横桥向波流力在波流同向时随流速增大而减小,在波流反向时一定流速范围内随流速增大而增大;群桩主要受水流力作用,所受作用力随流速增大而增大;群桩波流力非均匀性系数γ最大可达75.9%。 展开更多
关键词 跨海桥梁 高桩承台基础 波流作用 荷载特性 波流力 水槽试验 数值模拟
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抛投防汛石沿坡面滑滚落距影响因素研究 被引量：1
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作者 刘滨 杨德生 +3 位作者 张淑红 熊长军 倪振强 邴龙 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第8期60-64,70,共6页
为论证抛投时防汛石沿坡面滑滚的落距影响因素,基于黄河下游顺坝区沿岸坡抛投工况,建立理想情况下日常根石除险加固的抛投防汛石模型,推导考虑流速、水深、河堤坡度、边坡粗糙度的理论公式,通过水槽试验对理论分析结果进行验证比较,找... 为论证抛投时防汛石沿坡面滑滚的落距影响因素,基于黄河下游顺坝区沿岸坡抛投工况,建立理想情况下日常根石除险加固的抛投防汛石模型,推导考虑流速、水深、河堤坡度、边坡粗糙度的理论公式,通过水槽试验对理论分析结果进行验证比较,找出不同形状防汛石的抛投落距规律。结果表明:水流流速越大,抛投水深越深,河堤坡度越缓,边坡粗糙度越大,则防汛石的落距越大;不同形状的防汛石抛投落距不同,在其他因素相同的情况下,四棱台的落距最小,为最佳形状。利用钢筋混凝土外壳和沙石芯制作大体积新型复合材料防汛石,在黄河下游进行现场抛投试验,其落距与推算结果比较吻合。 展开更多
关键词 防汛石 落距 水槽试验 黄河下游
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