梯形明渠正常水深的直接计算方法 被引量：13

1

作者 赵延风 祝晗英 +2 位作者 王正中 张宽地 芦琴 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第4期220-224,共5页

【目的】寻求梯形明渠正常水深的直接计算方法。【方法】针对梯形明渠正常水深计算时需求解高次隐函数方程,以及传统的查图表法或试算法计算复杂、误差大、适用范围小的缺点,通过引入无量纲水面宽度,根据数值计算方法,对梯形明渠均匀流... 【目的】寻求梯形明渠正常水深的直接计算方法。【方法】针对梯形明渠正常水深计算时需求解高次隐函数方程,以及传统的查图表法或试算法计算复杂、误差大、适用范围小的缺点,通过引入无量纲水面宽度,根据数值计算方法,对梯形明渠均匀流的基本方程进行了恒等变形,得到了快速收敛的迭代公式,并与合理的迭代初值进行配合使用。【结果】提出了梯形明渠正常水深的直接计算公式。误差分析及实例计算表明,在工程最常用范围内,即无量纲水深x∈[0.1,2.0],梯形断面边坡系数m∈[0.5,4.0]时,正常水深的最大相对误差仅为0.78%。【结论】与现有公式相比,该直接计算公式物理概念明确、计算简捷、精度高、适用范围广。 展开更多

关键词 梯形明渠 正常水深 直接计算方法 无量纲水深 无量纲水面宽度

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梯形明渠水跃共轭水深的优化计算 被引量：7

2

作者 金菊良 付强 +1 位作者 魏一鸣 丁晶 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 2002年第1期58-62,共5页

梯形明渠水跃共轭水深的计算问题在水工消能设计中具有重要意义 ,目前常用的方法有试算法、图解法、近似公式法 ,它们存在计算精度不高、求解复杂、使用不便等缺点。为此 ,本文把该问题等价于两个非线性优化问题 ,建议统一用笔者研制的... 梯形明渠水跃共轭水深的计算问题在水工消能设计中具有重要意义 ,目前常用的方法有试算法、图解法、近似公式法 ,它们存在计算精度不高、求解复杂、使用不便等缺点。为此 ,本文把该问题等价于两个非线性优化问题 ,建议统一用笔者研制的加速遗传算法 (AGA)来处理。实例的计算结果说明 ,AGA比常用方法简便。 展开更多

关键词 水跃 共轭水深 遗传算法 梯形明渠 优化计算 临界水深

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Matlab语言在梯形明渠水力计算中的应用 被引量：8

3

作者 赵延风 王正中 +1 位作者 许景辉 芦琴 《节水灌溉》 北大核心 2008年第4期38-40,47,共4页

Matlab语言以其独有的优越性而广泛应用于各种复杂的计算中。通过对梯形明渠水力计算公式进行适当变换,建立了4种水力计算的数学模型,并以实例应用Matlab语言进行编程计算,其编程过程简单、计算结果就是精确解,计算方法容易掌握。

关键词 MATLAB语言 梯形明渠 水力计算

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梯形明渠共轭水深计算方法 被引量：6

4

作者 李蕊 王正中 +1 位作者 张宽地 王志刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第11期33-36,共4页

一方面,通过对共轭水深方程进行数学变换,并根据共轭水深的水流特点,得到计算其水深的迭代公式;另一方面,通过求解一元二、三次方程得到共轭水深的初值近似计算式,并以此为初值,用迭代公式进行一次迭代得到梯形明渠共轭水深的直接计算... 一方面,通过对共轭水深方程进行数学变换,并根据共轭水深的水流特点,得到计算其水深的迭代公式;另一方面,通过求解一元二、三次方程得到共轭水深的初值近似计算式,并以此为初值,用迭代公式进行一次迭代得到梯形明渠共轭水深的直接计算公式。计算数据表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用。 展开更多

关键词 共轭水深 计算公式 梯形明渠

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论梯形明渠临界水深的精确计算公式 被引量：6

5

作者 赵延风 祝晗英 +1 位作者 宋松柏 孟秦倩 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第4期18-21,47,共5页

梯形明渠临界水深的求解过程是求解一个单变量超越方程的过程,理论上无解析解。通过引入无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形,得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用。推导... 梯形明渠临界水深的求解过程是求解一个单变量超越方程的过程,理论上无解析解。通过引入无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形,得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用。推导出4套梯形断面临界水深的直接计算公式,其中2套计算公式印证了前人的成果,并为前人的公式推导提供了简捷、充分的理论依据。通过对多家公式形式的表述和比较,并根据精度1%和1‰的不同要求进行误差分析,结果表明:4套直接计算公式理论性强,形式简单,适用范围广,计算精度高,值得推广。 展开更多

关键词 梯形明渠 临界水深 精确计算 单位水面宽度

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梯形明渠正常水深直接算法 被引量：6

6

作者 李蕊 王正中 +1 位作者 王乃信 王志刚 《人民长江》 北大核心 2008年第5期50-51,57,共3页

根据梯形明渠均匀流的计算理论,通过对正常水深方程进行数学变换,得到计算其无量纲正常水深的迭代公式。一方面从数学上证明了该迭代公式的收敛性;另一方面,通过对无量纲正常水深与已知参数,之间关系的分析及数值计算,利用回归分析得到... 根据梯形明渠均匀流的计算理论,通过对正常水深方程进行数学变换,得到计算其无量纲正常水深的迭代公式。一方面从数学上证明了该迭代公式的收敛性;另一方面,通过对无量纲正常水深与已知参数,之间关系的分析及数值计算,利用回归分析得到无量纲正常水深初值的近似计算式。并以此为初值,用迭代公式进行一次迭代得到梯形明渠无量纲正常水深的直接计算公式。计算数据表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用。 展开更多

关键词 正常水深 计算公式 计算方法 梯形明渠

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用模式搜索算法求解梯形明渠正常水深 被引量：2

7

作者 张宽地 吕宏兴 +1 位作者 王正中 赵延风 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第9期25-28,34,共5页

梯形明渠正常水深在水力设计中经常遇到,但其求解无显函数形式的表达式,传统计算中的试算法或查图法不仅计算过程繁琐复杂,而且计算精度不高。通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠正常水深的基本方程进行恒等变形,得到... 梯形明渠正常水深在水力设计中经常遇到,但其求解无显函数形式的表达式,传统计算中的试算法或查图法不仅计算过程繁琐复杂,而且计算精度不高。通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠正常水深的基本方程进行恒等变形,得到了求解单位水面宽度的超越函数,并证明该方程为单调函数。为此,将求解正常水深的问题等价于一非线性优化问题,并用模式搜索算法求解。实例计算及误差分析表明:该算法计算经济、收敛性好,为梯形断面水力计算提供了一种新的求解思路。 展开更多

关键词 正常水深 模式搜索算法 梯形明渠 单位水面宽度

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梯形明渠驼峰堰泄流能力试验研究 被引量：6

8

作者 卢泰山 王国杰 《人民长江》 北大核心 2011年第9期87-89,共3页

为了探索梯形明渠中驼峰堰的水力特性,以陕西省三原西郊水库溢洪道工程为例,采用物理模型试验的方法,对梯形明渠驼峰堰的泄流量、过水断面、流量系数及变化规律、压力分布等水力特性进行了试验研究。结果表明:受梯形明渠驼峰堰顶水面宽... 为了探索梯形明渠中驼峰堰的水力特性,以陕西省三原西郊水库溢洪道工程为例,采用物理模型试验的方法,对梯形明渠驼峰堰的泄流量、过水断面、流量系数及变化规律、压力分布等水力特性进行了试验研究。结果表明:受梯形明渠驼峰堰顶水面宽度及过水断面增加的影响,梯形明渠驼峰堰较同底宽矩形明渠驼峰堰泄流量大;但两者流量系数及其变化规律较为接近;堰面压强分布规律基本相同。提出了梯形明渠驼峰堰顶平均水面宽度的计算方法和流量系数的计算公式。对同类工程有借鉴参考价值。 展开更多

关键词 驼峰堰 梯形明渠 过水断面 泄流量 流量系数 压强分布

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梯形明渠收缩水深直接计算公式 被引量：4

9

作者 李蕊 王正中 +1 位作者 王乃信 王志刚 《人民黄河》 北大核心 2008年第5期80-81,共2页

通过对梯形渠道收缩断面能量方程的恒等变形,得到计算收缩水深的直接计算公式。该公式简捷、不依赖图表,在工程实用范围内精度能够满足要求。

关键词 收缩水深 计算公式 梯形明渠

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梯形明渠临界水深的模式搜索算法求解 被引量：1

10

作者 张宽地 吕宏兴 +1 位作者 赵延风 杨艳 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第10期225-228,234,共5页

【目的】基于模式搜索算法求解梯形明渠的临界水深。【方法】针对梯形明渠临界水深计算无显函数形式的表达式,及传统计算中的试算法或查图法计算过程繁琐复杂且计算精度不高的现状,引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠临界... 【目的】基于模式搜索算法求解梯形明渠的临界水深。【方法】针对梯形明渠临界水深计算无显函数形式的表达式,及传统计算中的试算法或查图法计算过程繁琐复杂且计算精度不高的现状,引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠临界流水深的基本方程进行恒等变形,得到了求解单位水面宽度的超越函数,并证明该方程为单调函数。【结果】将求解临界流水深的问题等价于一非线性优化问题,并用确定性优化方法——模式搜索算法进行求解。【结论】实例计算及误差分析表明,该算法具有收敛速度快和求解精度高的特点,为梯形断面的水力计算提供了一种新思路。 展开更多

关键词 梯形明渠 临界水深 单位水面宽度 模式搜索算法

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数学建模在梯形明渠水力计算中的应用 被引量：1

11

作者 李蕊 张宽地 +1 位作者 王正中 王志刚 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第36期22868-22870,共3页

通过对梯形明渠水力计算公式进行适当变换,建立了2种水力计算的数学模型,并借用Matlab数学软件进行编程计算,计算结果表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用。

关键词 数学建模 水力计算 计算公式 梯形明渠

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梯形明渠临界水深解法新探 被引量：4

12

作者 王正中 沙际德 《人民黄河》 北大核心 1995年第5期45-46,共2页

在前人研究的基础上，提出了梯形明渠临界水深近似计算公式，并据此建立了迭代初值关系式。用本文方法求解临界水深，不仅精度高，适用范围广，而且很简便。

关键词 梯形明渠 临界水深 计算 公式

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梯形明渠临界水深计算公式探讨 被引量：7

13

作者 王正中 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 1995年第2期78-80,共3页

本文在陈飞勇、苏鲁平研究的基础上，提出了梯形明渠临界水深的直接计算公式及合理迭代系数。用该式直接计算，或进行一次迭代，很大范围内临界水深的相对误差都接近于零，仅局部很小范围内的最大相对误差为５．９‰。

关键词 梯形明渠 临界水深 计算 公式

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小底坡梯形明渠临界水深求法探讨 被引量：8

14

作者 陈飞勇 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 1993年第4期25-29,共5页

本文提出了一条求解小底坡梯形明渠临界水深的新途径——预估修正法。方法以简单的数值逼近原理为基础,没有繁复的数学推导,也不需要物理假设,所以使用时不必依赖图表。数值实践证明:该方法简单易行,且仍能保证较高的精度,可供工程实际... 本文提出了一条求解小底坡梯形明渠临界水深的新途径——预估修正法。方法以简单的数值逼近原理为基础,没有繁复的数学推导,也不需要物理假设,所以使用时不必依赖图表。数值实践证明:该方法简单易行,且仍能保证较高的精度,可供工程实际推广应用。 展开更多

关键词 梯形明渠 临界水深 预估修正

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梯形明渠监界水深解法述评 被引量：8

15

作者 苏鲁平 《人民长江》 北大核心 1995年第5期39-41,共3页

梯形明渠临界水深的近似解法已有多种，渐趋成熟。本文从图解法、迭代法及近似公式法中各选出一种较佳者作了简介；并由动能修正系数对临界水深的影响分析入手，讨论了合理的“实用近似计算精度标准”与“实用范围”，由此论证本文推荐... 梯形明渠临界水深的近似解法已有多种，渐趋成熟。本文从图解法、迭代法及近似公式法中各选出一种较佳者作了简介；并由动能修正系数对临界水深的影响分析入手，讨论了合理的“实用近似计算精度标准”与“实用范围”，由此论证本文推荐的近似解法已充分满足工程需要，可以推广应用。 展开更多

关键词 梯形明渠 临界水深 图解法 水力学 计算

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梯形明渠边界平均剪切应力计算方法

16

作者 曹京京 申红彬 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第12期51-54,共4页

梯形断面是渠道设计中广泛采用的一种断面形式,边界剪切应力分布规律是研究水流结构及阻力特性的重要因素。经过理论推导,建立了梯形明渠床面与边壁平均剪切应力相对值随过水断面宽深比的计算表达式,并与多家试验资料进行了比较,结果表... 梯形断面是渠道设计中广泛采用的一种断面形式,边界剪切应力分布规律是研究水流结构及阻力特性的重要因素。经过理论推导,建立了梯形明渠床面与边壁平均剪切应力相对值随过水断面宽深比的计算表达式,并与多家试验资料进行了比较,结果表明两者变化趋势基本一致。针对梯形明渠不同边坡角下的水力最优断面,分析了其床面、边壁平均剪切应力的变化规律,发现随着边坡角的减小,床面平均剪切应力相对值变化不大,而边壁平均剪切应力相对值呈现出减小的趋势。 展开更多

关键词 梯形明渠 床面平均剪切应力 边壁平均剪切应力 过水断面宽深比 水力最优断面

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梯形明渠临界水深计算新方法

17

作者 韩会玲 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 1995年第3期15-17,共3页

本文通过回归分析的方法,给出一个具有足够精度、只用函数计算器就可计算的梯形断面临界水深计算公式。大量计算结果表明,用本文建议公式计算的结果与精确解非常接近,能满足工程计算上的要求。

关键词 临界水深 梯形明渠 精确值 相对误差 近似值 回归分析 近似计算公式 函数计算器 梯形渠道 梯形断面

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梯形明渠临界水深直接计算公式研究 被引量：6

18

作者 徐海嵩 把多铎 +1 位作者 张国辉 袁璞 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2014年第9期206-210,218,共6页

【目的】寻求梯形明渠临界水深的直接计算公式。【方法】针对梯形明渠临界水深传统计算方法计算过程复杂、误差大、适用范围小的缺点,以迭代法为基础,引入无量纲参数单位水面宽度,利用数值计算方法对梯形明渠临界水深的基本计算公式进... 【目的】寻求梯形明渠临界水深的直接计算公式。【方法】针对梯形明渠临界水深传统计算方法计算过程复杂、误差大、适用范围小的缺点,以迭代法为基础,引入无量纲参数单位水面宽度,利用数值计算方法对梯形明渠临界水深的基本计算公式进行恒等变形,得到快速收敛的迭代公式,并对合适的迭代初值进行选取。【结果】提出了新的梯形明渠临界水深的直接计算公式,对其进行的误差分析结果表明,该公式计算临界水深的最大相对误差仅为0.010%。【结论】与现有公式相比,新建立的梯形明渠临界水深直接计算公式计算精度高、适用范围广,可供工程实际参考应用。 展开更多

关键词 梯形明渠 临界水深 计算公式 单位水面宽度 迭代方法

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多因素影响的梯形明渠三维流动规律 被引量：1

19

作者 白伦 吴永婷 孙洪广 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第11期4600-4606,共7页

为了研究梯形明渠三维流动规律,使用流体动力学软件Fluent的Realizable k-ε模型对梯形明渠进行了模拟。首先,数值模拟了边坡坡度比为1、流速为1 m/s条件下的三维流动。数值结果表明:对称面上流速的沿程变化不显著,底区流速满足对数律分... 为了研究梯形明渠三维流动规律,使用流体动力学软件Fluent的Realizable k-ε模型对梯形明渠进行了模拟。首先,数值模拟了边坡坡度比为1、流速为1 m/s条件下的三维流动。数值结果表明:对称面上流速的沿程变化不显著,底区流速满足对数律分布,外区流速用乘幂公式拟合有一定的误差。其次,分析了同一高度横向各点的速度值、静压、总压的沿程变化,壁面上不同高度切应力、总压的沿程变化和出入口的总压差。最后,考察了8种不同坡度、8种不同流速情况下边壁、床面的切应力、总压的变化趋势,得到了切应力和总压随流速的计算公式,揭示了梯形明渠的流动规律。 展开更多

关键词 梯形明渠 流速分布 三维模拟 水力学 压强

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梯形明渠临界水深计算公式的进一步探讨 被引量：4

20

作者 滕凯 胡允坤 杨仲秋 《人民长江》 北大核心 1995年第2期37-39,共3页

目前求解梯形明渠临界水深的方法较多，但因存在计算精度不高，求解过程较繁等问题，本文采用优化拟合原理，通过对原函数的优化拟合，推求出了一种较为简单的解析计算式，计算简捷、直观，在所限定的参数范围内，求解成果最大误差小于... 目前求解梯形明渠临界水深的方法较多，但因存在计算精度不高，求解过程较繁等问题，本文采用优化拟合原理，通过对原函数的优化拟合，推求出了一种较为简单的解析计算式，计算简捷、直观，在所限定的参数范围内，求解成果最大误差小于０．７‰，便于工程设计的实际运用和推广。 展开更多

关键词 梯形明渠 临界水深 计算 优选法

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