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振荡流作用下圆柱体周围时均流场数值模拟研究
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作者 杨延锋 刘朝林 +1 位作者 杨洋 辛凤 《船舶力学》 北大核心 2025年第5期742-754,共13页
为研究圆柱体在周期性振荡流作用下的时均流场特征,通过数值求解N–S方程组得到圆柱体周围的时变流场,进而对速度场进行时间平均获得时均流场。对雷诺数Re<200,给定Stokes数β=20下不同K_(C)数的时均流场进行对比分析。研究发现:当K_... 为研究圆柱体在周期性振荡流作用下的时均流场特征,通过数值求解N–S方程组得到圆柱体周围的时变流场,进而对速度场进行时间平均获得时均流场。对雷诺数Re<200,给定Stokes数β=20下不同K_(C)数的时均流场进行对比分析。研究发现:当K_(C)<7(Re<140)时,振荡流涡量源始终附着在圆柱体壁面,并沿振荡流作用方向逐渐拉伸,对应的时均流场由4个尺度较小且具有强稳定流动的内部旋涡结构和4个尺度较大且流动较弱的外部旋涡组成,流动结构呈轴对称分布;当K_(C)>7(140<Re<200)时,圆柱体周围涡量分布的对称性被破坏,并出现了斜向涡街和耗散行为,对应的时均流场结构发生严重畸变,其流场结构与圆柱体周围的涡脱落模式密切相关;时均流场强度随K_(C)数的增大呈指数形式增强;对于双圆柱管,不同排列方式及管间距比下的时均流场呈现出丰富的流场特征,管间隙流强度随间距比的减小而增大。 展开更多
关键词 振荡流 数值模拟 时均流场 旋涡
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基于时均流场的湍流边界层内壁面压力脉动功率谱计算方法研究
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作者 孙新蕾 潘治 +1 位作者 和卫平 杨路春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期174-179,193,共7页
针对湍流边界层内壁面压力脉动功率谱的计算问题,该文结合Grasso修订的TNO-Blake解析模型、RANS(Reynolds average Navier-Stokes)时均流场解,发展一种脉动压力计算方法,近壁面附近采用RANS数值解,对于壁面附近湍流各向异性特性,流向和... 针对湍流边界层内壁面压力脉动功率谱的计算问题,该文结合Grasso修订的TNO-Blake解析模型、RANS(Reynolds average Navier-Stokes)时均流场解,发展一种脉动压力计算方法,近壁面附近采用RANS数值解,对于壁面附近湍流各向异性特性,流向和横向异性模型参数采用Stalnov推荐数值,法向异性模型参数采用试验参数,对某平板上一点处的压力脉动功率谱进行了计算,分析了湍流能谱模型、迁移速度等影响,并与Goody模型结果进行对比。研究表明,该文计算方法合理可行,能快速获取壁面压力脉动功率谱,可为工程装备设计的振动噪声分析提供输入。 展开更多
关键词 时均流场 湍流边界层 压力脉动功率谱
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90°支流入汇区域时均流速分布特征试验研究 被引量:35
3
作者 刘同宦 郭炜 詹磊 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期485-489,共5页
通过多组次水槽试验,应用声速多普勒测速仪研究入汇角为90°时,不同汇流比水流条件下支流入汇区域及其附近的水面比降变化和时均流速分布特征。试验表明,入汇口上游的干支流水面坡降取决于干支流相互顶托影响,而入汇口处及其下游合... 通过多组次水槽试验,应用声速多普勒测速仪研究入汇角为90°时,不同汇流比水流条件下支流入汇区域及其附近的水面比降变化和时均流速分布特征。试验表明,入汇口上游的干支流水面坡降取决于干支流相互顶托影响,而入汇口处及其下游合流掺混区水面坡降随干流流量增大而增大,随汇流比增大而有所减小。不同位置垂线时均流速分布主要受主支汇流比和水流流态的双重影响,随着汇流比的增大,入汇口上游断面时均流速逐渐减小,而入汇口下游断面产生了明显的高、低流速带,形成回流分离区。 展开更多
关键词 入汇 汇流比 掺混 时均流速 分布特征 试验研究
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基于时空图像频谱的时均流场重建方法 被引量:16
4
作者 王慧斌 董伟 +1 位作者 张振 王鑫 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期623-631,共9页
尽管大尺度粒子图像测速技术(LSPIV)在水流测速方面具有优势,但该方法得到的瞬时流场矢量正确率低,导致了时均流场重建误差大。提出了一种基于时空图像频谱的时均流场重建方法。首先利用示踪物在三维时空域中分布的相关性,通过在图像序... 尽管大尺度粒子图像测速技术(LSPIV)在水流测速方面具有优势,但该方法得到的瞬时流场矢量正确率低,导致了时均流场重建误差大。提出了一种基于时空图像频谱的时均流场重建方法。首先利用示踪物在三维时空域中分布的相关性,通过在图像序列中设置的测速线合成时空图像;然后基于傅里叶变换的自配准性质建立时空图像纹理主方向和频谱主方向间的约束关系;最后采用由粗到精的搜索策略检测频谱主方向并估计测速线上一维运动矢量的大小。实验表明:采用此方法检测纹理图像频谱主方向可以达到0.1°的检测精度,对现场成像暗噪声类的干扰模式具有抗噪性,有效提高了时均流场重建的精确性。 展开更多
关键词 LSPIV 纹理分析 时空图像 时均流场重建
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基于脉动压力时均值的除尘器气液耦合研究 被引量:8
5
作者 李小川 胡亚非 +1 位作者 蒋炎炎 熊建军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1412-1416,共5页
以节流型自激式水幕除尘器为研究对象,通过紊流状况下除尘器脉动压力时均值的测量,对除尘器内部气-液耦合状况进行了研究,得出了接触腔的高度直接影响除尘器气-水两相耦合程度进而影响除尘器除尘效果,接触腔合适高度为300 mm;接触腔压... 以节流型自激式水幕除尘器为研究对象,通过紊流状况下除尘器脉动压力时均值的测量,对除尘器内部气-液耦合状况进行了研究,得出了接触腔的高度直接影响除尘器气-水两相耦合程度进而影响除尘器除尘效果,接触腔合适高度为300 mm;接触腔压力沿流线方向逐渐降低,随着节流强度α值增大接触腔中压力整体下降,漩涡区的涡强也随之增大;随α值变化气-水耦合形式主要表现为水流增加节流阻力、激发除尘水滴、改变气流流向以及3种形式共同作用,对于400mm×300 mm(宽×高)的除尘器,当α值在250/300~235/300时为3种形式共同作用,具有较好的除尘效果。 展开更多
关键词 气液耦合 节流型自激式水幕除尘 时均压力 节流强度
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蜗壳式旋风分离器全空间三维时均流场的结构 被引量:62
6
作者 胡瓅元 时铭显 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期549-556,共8页
采用激光多普勒测速系统 (LDV)对蜗壳式旋风分离器全空间内三维湍流的时均流场进行了实验测定与分析 ,重点讨论了灰斗、环形空间和排气管的流场特点 .分离空间内时均流场是外侧准自由涡与内侧准强制涡的典型结构 .环形空间的入口部位有... 采用激光多普勒测速系统 (LDV)对蜗壳式旋风分离器全空间内三维湍流的时均流场进行了实验测定与分析 ,重点讨论了灰斗、环形空间和排气管的流场特点 .分离空间内时均流场是外侧准自由涡与内侧准强制涡的典型结构 .环形空间的入口部位有多个纵向二次涡 ,其他大部分空间顶部出现纵向二次环流 ,切向速度和径向速度的分布呈现非轴对称性 ,入口气量沿高度分布不均匀 .灰斗的顶部也存在纵向二次环流 .排气管内轴向速度分布与分离空间内的分布形态迥异 . 展开更多
关键词 蜗壳式旋风分离器 时均流场 激光多普勒测速系统
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台阶式溢洪道滑掠流时均压强影响因素分析 被引量:8
7
作者 杨吉健 刘韩生 张为法 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第8期57-60,共4页
由于台阶式溢洪道结构特殊,流态复杂,对台阶式溢洪道压强并未取得一致性的研究成果。对多个台阶式溢洪道滑掠流时均压强资料进行分析,探讨来流流量、掺气、台阶尺寸、溢洪道坡度等对台阶式溢洪道时均压强的影响。分析结果表明:单宽流量... 由于台阶式溢洪道结构特殊,流态复杂,对台阶式溢洪道压强并未取得一致性的研究成果。对多个台阶式溢洪道滑掠流时均压强资料进行分析,探讨来流流量、掺气、台阶尺寸、溢洪道坡度等对台阶式溢洪道时均压强的影响。分析结果表明:单宽流量大,时均压强变大;掺气可有效降低正压时均压力并增加负压值;台阶尺寸对台阶式溢洪道的影响较为复杂,台阶尺寸较小,且坡度较缓时竖直面压强呈中间小、两头大分布,坡度较大时具有2个压力极小值,位于竖直面底部和顶部,台阶尺寸较大时竖直面压强自下而上呈减小趋势;坡度增加,台阶式溢洪道压强变化幅度增大。 展开更多
关键词 台阶式溢洪道 空蚀破坏 滑掠流 时均压强 单宽流量 掺气
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卧式螺旋管压力降脉动瞬态及时均传热特性研究 被引量:5
8
作者 冯自平 郭烈锦 陈学俊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期1-7,共7页
在中低压条件下,以水为工质,实验研究了卧式螺旋管中发生压力降型脉动时的瞬态和时均换热特性,给出了脉动过程中管截面平均换热系数及周向不同位置处的换热系数分布随时间的变化规律,分析了脉动过程中的瞬态换热特性和机理,获得了... 在中低压条件下,以水为工质,实验研究了卧式螺旋管中发生压力降型脉动时的瞬态和时均换热特性,给出了脉动过程中管截面平均换热系数及周向不同位置处的换热系数分布随时间的变化规律,分析了脉动过程中的瞬态换热特性和机理,获得了压力降脉动时均换热系数计算式。 展开更多
关键词 汽液两相流 卧式螺旋管 脉动 瞬态 时均 传热
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方管内固液两相流时均运动特性的数值研究 被引量:4
9
作者 刘诚 沈永明 刘晓平 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2007年第4期10-16,共7页
应用三维k-ε-Ap两相湍流模型对垂直和水平方管内挟沙水流的固液两相时均运动特性和颗粒浓度分布规律进行数值研究,讨论了颗粒平均粒径和水流流速对固液两相流时均运动特性和颗粒浓度分布规律的影响。数值计算结果和试验实测结果吻合良... 应用三维k-ε-Ap两相湍流模型对垂直和水平方管内挟沙水流的固液两相时均运动特性和颗粒浓度分布规律进行数值研究,讨论了颗粒平均粒径和水流流速对固液两相流时均运动特性和颗粒浓度分布规律的影响。数值计算结果和试验实测结果吻合良好,准确得到了方管内固液两相流的时均运动特性。 展开更多
关键词 垂直(水平)方管 三维κ-ε-Ap模型 固液两相流 两相湍流模型 时均运动特性
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阶梯式溢洪道水平面上时均压强试验研究 被引量:5
10
作者 任雨 王承恩 刘斌 《人民黄河》 CAS 北大核心 2011年第3期123-124,共2页
通过模型试验研究了阶梯式溢洪道水平面的时均压强,结果表明:阶梯式溢洪道水平面上可能产生负压,负压主要位于水平面上距离阶梯凹角0.2~0.5倍水平阶梯长度处;整个阶梯式溢洪道水平面上最大负压位于2#或者3#阶梯上,掺气均匀段阶梯水平... 通过模型试验研究了阶梯式溢洪道水平面的时均压强,结果表明:阶梯式溢洪道水平面上可能产生负压,负压主要位于水平面上距离阶梯凹角0.2~0.5倍水平阶梯长度处;整个阶梯式溢洪道水平面上最大负压位于2#或者3#阶梯上,掺气均匀段阶梯水平面上基本没有负压产生;阶梯水平面上的压强具有间隔相似性;单宽流量越大,水平面阶梯上压强最大值越大、最小值越小。 展开更多
关键词 阶梯式溢洪道 水平面 时均压强 单宽流量
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活化工业半焦吸附SO_2的总传质系数和时均传质系数 被引量:1
11
作者 邢德山 阎维平 黄景立 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第1期76-80,共5页
对活化工业半焦吸附SO2进行了实验研究,利用实验数据获得了吸附过程的穿透曲线,计算了吸附过程的总传质系数;提出了时均传质系数概念,对工业半焦吸附SO2实验的时均传质系数进行了计算并与实验参数进行了关联。总传质系数计算表明:吸附... 对活化工业半焦吸附SO2进行了实验研究,利用实验数据获得了吸附过程的穿透曲线,计算了吸附过程的总传质系数;提出了时均传质系数概念,对工业半焦吸附SO2实验的时均传质系数进行了计算并与实验参数进行了关联。总传质系数计算表明:吸附传质过程的不同阶段分别受到外扩散控制和内扩散控制,整个传质过程属于多步联合控制。温度较高时,总传质系数较大,传质过程中外扩散控制阶段延长。时均传质系数计算表明:时均传质系数可以定量表示吸附过程中传质程度的强弱,能够通过回归找出实验参数与时均传质系数之间的关系。根据实验数据回归得到的关系式表明,吸附床温度升高和气体流速增大均可使时均传质系数增大,从而使吸附传质过程得到强化。 展开更多
关键词 半焦 吸附 SO2 总传质系数 时均传质系数
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跌坎型底流消能工冲击区时均动水压强计算与试验 被引量:3
12
作者 田野 王海军 +1 位作者 林赛 蒋霖波 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期14-17,共4页
应用平面紊动射流理论,对跌坎型底流消能工消力池内水流流态进行分区,并分析了冲击区水流结构。同时根据动能势能转化原理,采用坐标转换的数学方法,推导出跌坎型底流消能工冲击区时均压强的经验公式。最后,利用水力学模型试验,验证了该... 应用平面紊动射流理论,对跌坎型底流消能工消力池内水流流态进行分区,并分析了冲击区水流结构。同时根据动能势能转化原理,采用坐标转换的数学方法,推导出跌坎型底流消能工冲击区时均压强的经验公式。最后,利用水力学模型试验,验证了该公式的合理性,并通过改变入池能量、入射角度、跌砍深度等条件,分析了跌坎型底流消能工冲击区时均压强的变化规律。 展开更多
关键词 水力学模型试验 时均动水压强 紊动射流理论 经验公式 跌坎深度
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气-液旋流分离器内气相时均流场的试验研究 被引量:3
13
作者 汪秀敏 金向红 《石油机械》 北大核心 2009年第5期9-11,37,共4页
采用多普勒激光测速仪对轴流式气-液旋流分离器内气相时均流场进行了测量研究,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明,在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度由外围的下... 采用多普勒激光测速仪对轴流式气-液旋流分离器内气相时均流场进行了测量研究,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明,在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度由外围的下行流与内部的上行流构成,轴向速度随轴向向下而衰减。最大切向速度面与轴向LZVV面呈现与筒体相似的管锥形。对环形空间和集液槽内时均流场的结构进行了分析。环形空间与集液槽内切向速度分布趋势与分离空间内相似,集液槽内旋流强度远低于分离空间,最大轴向速度位置靠近轴心处。 展开更多
关键词 轴流式 气-液旋流分离器 多普勒激光测速仪 时均流场
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串列三圆柱绕流的时均压力分布与气动力 被引量:12
14
作者 杨群 刘庆宽 刘小兵 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1011-1015,1133,共6页
运用刚性模型测压风洞试验方法对单圆柱、不同间距串列双圆柱和串列三圆柱绕流的时均压力分布与气动力进行了研究。首先,进行单圆柱模型和不同间距串列双圆柱模型的绕流试验,试验的雷诺数为3.4×104;其次,通过与单圆柱进行对比,讨... 运用刚性模型测压风洞试验方法对单圆柱、不同间距串列双圆柱和串列三圆柱绕流的时均压力分布与气动力进行了研究。首先,进行单圆柱模型和不同间距串列双圆柱模型的绕流试验,试验的雷诺数为3.4×104;其次,通过与单圆柱进行对比,讨论了气动干扰对串列三圆柱时均压力分布与时均阻力的影响规律;最后,通过与串列双圆柱进行对比,讨论了圆柱的数量对干扰规律的影响。试验结果发现,串列三圆柱的绕流存在两个完全不同的流态,其切换的临界间距(L/D)cr在3.5~4.0之间,两个流态下的时均压力分布与时均阻力存在明显的差异。本研究可对实际工程中串列圆柱结构的风荷载取值提供参考。 展开更多
关键词 串列三圆柱 绕流 时均压力分布 时均阻力 风洞试验
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时序数据的时均插值与规则提取研究
15
作者 李德敏 盛昭翰 +1 位作者 周洁 刘刚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2003年第3期55-57,89,共4页
该文做了如下工作:提出了一种把RTTIS转化为TIS的时均插值方法,该方法是对犤4,5犦的推广与细化。它可根据客户的不同要求,采取不同的时间长度来进行转化,具有一定的灵活性和可操作性;对于如何将TIS转化为IS,在文献犤5犦的基础上,提出了... 该文做了如下工作:提出了一种把RTTIS转化为TIS的时均插值方法,该方法是对犤4,5犦的推广与细化。它可根据客户的不同要求,采取不同的时间长度来进行转化,具有一定的灵活性和可操作性;对于如何将TIS转化为IS,在文献犤5犦的基础上,提出了一种“相对趋势增量法”,使得生成规则更能表达属性值的变化趋势;(3)运用Rough集理论对信息系统进行处理,生成相应的规则,并指出在规则集较庞大的情况下,可采用规则约简的方法加以解决。 展开更多
关键词 时序数据 时均插值 规则提取 相对趋势增量法 ROUGH集理论 时序数据库
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台阶式泄水建筑物下平底消力池时均压强
16
作者 田嘉宁 赵庆 范留明 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第3期314-319,共6页
通过水工模型试验,研究了台阶式泄水建筑物在3种坡度下平底消力池底板上的时均压强及其形成的特点。结果表明,时均压强最大值出现在水流冲击消力池底板处,位于xo/h=-0.17~1.8之间,压强水头的比值yp/hk最大可达5.4,其压强随泄槽坡度和... 通过水工模型试验,研究了台阶式泄水建筑物在3种坡度下平底消力池底板上的时均压强及其形成的特点。结果表明,时均压强最大值出现在水流冲击消力池底板处,位于xo/h=-0.17~1.8之间,压强水头的比值yp/hk最大可达5.4,其压强随泄槽坡度和流量的增加以及台阶高度的减小而增大;时均压强最小值出现在水流冲击处下游,位于xi/lj=0.09~0.58之间,以远驱水跃时压强最小,其值接近零,偶尔会出现很小的负值。 展开更多
关键词 水工结构 时均压强 模型试验 台阶式泄水建筑物 平底消力池
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泵系统中集中流容的时均特性
17
作者 徐文秀 阎庆绂 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第6期661-663,共3页
选取泵系统中有一定代表性的水箱为对象进行模拟试验,通过试验研究,得到了泵系统在不同工作过程时集中流容的时均特性,给出了集中流容特性随管系特性和其自身固有特性的变化规律,分析了集中流容特性变化的原因,为集中流容特性研究提供... 选取泵系统中有一定代表性的水箱为对象进行模拟试验,通过试验研究,得到了泵系统在不同工作过程时集中流容的时均特性,给出了集中流容特性随管系特性和其自身固有特性的变化规律,分析了集中流容特性变化的原因,为集中流容特性研究提供了一个范例。 展开更多
关键词 集中流容 时均特性 规律 原因
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台阶式溢流坝消力池时均压强特性试验研究
18
作者 赵庆 田嘉宁 +2 位作者 黄海江 范勇峰 吴坤占 《电网与水力发电进展》 2008年第2期69-72,共4页
为了研究台阶式溢流坝不设反弧连接时的消力池水力特性,通过模型试验,量测了消力池底板上的时均压强,分析了消力池形成水跃的特点。结果表明,在水流冲击消力池底板处时均压强出现最大值,其值随泄槽坡度增加、台阶高度减小而增大;在水流... 为了研究台阶式溢流坝不设反弧连接时的消力池水力特性,通过模型试验,量测了消力池底板上的时均压强,分析了消力池形成水跃的特点。结果表明,在水流冲击消力池底板处时均压强出现最大值,其值随泄槽坡度增加、台阶高度减小而增大;在水流冲击点之后,时均压强出现最小值。 展开更多
关键词 台阶式溢流坝 消力池 时均压强 水工模型试验
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旋流器内气相时均流场的试验研究 被引量:1
19
作者 李虹 金向红 《流体机械》 CSCD 北大核心 2011年第4期5-9,共5页
采用多普勒激光测速仪对旋流分离器内三维湍流的时均流场进行了测量,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明:在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度是由外围的下行流与... 采用多普勒激光测速仪对旋流分离器内三维湍流的时均流场进行了测量,考察了导叶导角和流量变化对时均流场的影响。测量结果表明:在分离空间,切向速度分布呈现典型的Rankin涡结构,切向速度沿轴向衰减不明显,轴向速度是由外围的下行流与内部的上行流结构,轴向速度沿轴向衰减。最大切向速度面与轴向LZVV面呈现与筒体相似的管锥形。对环形空间和集液槽内时均流场的结构也进行了分析。 展开更多
关键词 气液旋流分离器 多普勒激光测速仪 时均流场
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跌坎型底流消能工冲击区时均动水压强分布与抗冲磨强度确定 被引量:3
20
作者 吴智源 张建蓉 +1 位作者 崔召 徐庶伟 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1118-1123,共6页
在跌坎型底流消能工消力池内水流流态分区的基础上,根据自由紊动射流理论,得出不同入射角度下冲击区时均动水压强半经验公式。利用冲击区底板时均动水压强分布图,在角度和流量不变的工况下,跌坎的变化对底板时均动水压强的影响,以及角... 在跌坎型底流消能工消力池内水流流态分区的基础上,根据自由紊动射流理论,得出不同入射角度下冲击区时均动水压强半经验公式。利用冲击区底板时均动水压强分布图,在角度和流量不变的工况下,跌坎的变化对底板时均动水压强的影响,以及角度跌坎不变的工况下,流量的变化对底板时均动水压强的影响,显示出冲击区最易遭受冲磨与破坏的区域。以某水库工程为例,由实测数据推求经验公式相关参数,验证经验公式的可行性,进一步结合临底流速求出消力池底板混凝土抗冲磨强度分布图,对底板分区,为合理确定消力池底板混凝土强度等级提供参考。 展开更多
关键词 时均动水压强 跌坎型底流消能工 抗冲磨强度 水力学试验
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