长江上游复杂航道桥梁全周期通航安全保障关键技术研究 被引量：1

1

作者 母德伟 何进朝 +3 位作者 袁浩 刘浩 胡瑞昌 刘勇 《中国航海》 北大核心 2025年第2期10-15,24,共7页

长江上游河段具有河道形态复杂、弯急滩多、水位变幅大等特点,航道建设条件复杂多变。近年来国家加大了对长江上游航道建设的力度,但新建跨江大桥的工程往往面临着选址受限、跨度受限、规模受限、船撞风险高、通航条件恶化等问题,对航... 长江上游河段具有河道形态复杂、弯急滩多、水位变幅大等特点,航道建设条件复杂多变。近年来国家加大了对长江上游航道建设的力度,但新建跨江大桥的工程往往面临着选址受限、跨度受限、规模受限、船撞风险高、通航条件恶化等问题,对航运的发展造成不可逆的影响,构建一套适合长江上游复杂航道的桥梁通航安全保障技术迫在眉睫。基于长江上游复杂桥梁通航条件,本文提出桥梁全周期通航安全评价体系,从规划、设计、建造、运维和拆除等五个阶段进行分析,提出适应长江上游山区复杂航道桥梁全周期通航安全保障关键技术体系。该技术可为长江上游航道复杂桥梁通航提供一定的指导,具有实际意义。 展开更多

关键词 长江上游 复杂航道 桥梁 全周期通航 关键技术

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SPH法模拟立面二维溃坝流动应用研究 被引量：4

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作者 缪吉伦 赵万星 黄成林 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第1期121-123,132,共4页

光滑离子流体动力学(SPH)法是一种纯拉格朗日(Lagrange)无网格方法,近年来发展日趋成熟。对SPH法的基本原理、核函数及控制方程离散格式、边界处理方法等进行了介绍。在此基础上建立了数值水槽模型,模拟了立面二维溃坝流动问题,并将所... 光滑离子流体动力学(SPH)法是一种纯拉格朗日(Lagrange)无网格方法,近年来发展日趋成熟。对SPH法的基本原理、核函数及控制方程离散格式、边界处理方法等进行了介绍。在此基础上建立了数值水槽模型,模拟了立面二维溃坝流动问题,并将所得结果与VOF法及模型试验得到的结果进行比较,结果表明:SPH法能够捕捉到流体的飞溅及融合现象,适于模拟具有瞬时极大变形等物理力学问题。 展开更多

关键词 光滑离子流体动力学 溃坝 光滑核函数 数值模拟

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澎溪河春夏季节藻类群落结构与水质状况研究 被引量：1

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作者 王图锦 李朝艳 +2 位作者 杨清伟 杨延梅 左宁 《水资源与水工程学报》 2015年第5期20-24,共5页

三峡水库自建成运行以来,澎溪河流域富营养化问题日益突出。本研究在2014年4-7月易发生水华的春夏时期进行,对澎溪河流域藻类群落结构特征及水质状况进行跟踪分析。结果表明:水华发生时,水环境特征发生显著变化,水质状况恶化,藻细胞密... 三峡水库自建成运行以来,澎溪河流域富营养化问题日益突出。本研究在2014年4-7月易发生水华的春夏时期进行,对澎溪河流域藻类群落结构特征及水质状况进行跟踪分析。结果表明:水华发生时,水环境特征发生显著变化,水质状况恶化,藻细胞密度急剧升高,藻细胞密度最高达到1176×104cells/L,水华藻种为角甲藻和铜绿微囊藻,藻种种类单一,藻类多样性显著变低。空间分布上,藻细胞密度从上游向下游呈增高趋势。相关性分析表明:藻细胞密度与TN、TP呈显著正相关,藻类大量增殖爆发与水体营养盐浓度升高具有重要联系,澎溪河流域水华问题的防治有赖于对流域内营养盐排放的有效治理。 展开更多

关键词 水华 营养盐 藻类群落结构 水质状况 水环境 三峡水库 澎溪河

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水力式升船机控制阀门选型水力特性试验研究 被引量：3

4

作者 王蛟 胡亚安 +2 位作者 严秀俊 吴波 张绪进 《水利水电技术》 北大核心 2020年第12期125-132,共8页

为满足水力式升船机向巨型化发展的需求,进一步开展其控制阀门的选型研究十分必要。本文针对较为适应水力式升船机运行特性的两类工业阀门——活塞式调流阀与固定式锥形阀,研制了一种工业阀门水力特性试验装置,进行了系统全面的水力特... 为满足水力式升船机向巨型化发展的需求,进一步开展其控制阀门的选型研究十分必要。本文针对较为适应水力式升船机运行特性的两类工业阀门——活塞式调流阀与固定式锥形阀,研制了一种工业阀门水力特性试验装置,进行了系统全面的水力特性对比试验研究。研究成果表明,锥形阀的泄流能力明显优于活塞阀,流量系数随开度变化的线性度更高。两类阀门均以雾状空化为主,活塞阀对冲出流容易形成漩涡空化,对管壁的空蚀作用更强;锥形阀出流较均匀,流场结构更简单稳定。等流量系数下,两类阀门的抗空化性能差异不大,说明锥形阀近似于通过降低抗空化性能换取了更高的泄流能力。相同试验条件下,锥形阀阀后管壁沿程时均压力更高,压力脉动更弱。可见,锥形阀的综合水力特性优于活塞阀,更为适应未来水力式升船机的发展需求。 展开更多

关键词 水力式升船机 控制阀门 物模试验 流量系数 空化数 管壁压力

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水力式升船机控制阀门水力特性试验研究 被引量：1

5

作者 王蛟 胡亚安 +1 位作者 严秀俊 刘精凯 《人民长江》 北大核心 2021年第6期167-171,共5页

控制阀门是水力式升船机所特有的核心设备,深入全面地掌握其内部及附近的水力特性,关乎水力式升船机的运行效率及安全。针对世界上第一座水力式升船机的控制阀门--活塞式调流阀,通过物理模型试验进行了不同开度、背压、压差条件下的水... 控制阀门是水力式升船机所特有的核心设备,深入全面地掌握其内部及附近的水力特性,关乎水力式升船机的运行效率及安全。针对世界上第一座水力式升船机的控制阀门--活塞式调流阀,通过物理模型试验进行了不同开度、背压、压差条件下的水力特性试验研究,重点关注阀门的流量特性、空化特性以及阀后管壁压力特性。研究结果表明:活塞阀控流精确,可将空化限制在阀口及以外,对阀门自身保护较好;但在小开度时过流能力偏低、流态不稳定、阀后管壁压力受流场影响明显,不利于管道安全。 展开更多

关键词 活塞式调流阀 水力特性 物理模型试验 流量系数 空化数 流场结构 水力式升船机

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非对称河道窄缝挑流轨迹及冲刷规律试验研究

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作者 徐礼哲 袁浩 何小泷 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第9期93-97,105,共6页

基于某水电站模型试验,系统探究了非对称河道内不同收缩比窄缝消能工的挑流轨迹和冲刷规律。研究表明窄缝挑坎出口的收缩比对冲刷坑的形态影响明显,随着收缩比的减小,挑坎两边的侧墙将水流向中间挤压,同时出射水舌在空气中充分扩散,进... 基于某水电站模型试验,系统探究了非对称河道内不同收缩比窄缝消能工的挑流轨迹和冲刷规律。研究表明窄缝挑坎出口的收缩比对冲刷坑的形态影响明显,随着收缩比的减小,挑坎两边的侧墙将水流向中间挤压,同时出射水舌在空气中充分扩散,进一步掺气消能,导致冲刷坑的深度降低、范围增大。对于非对称河床,相同流量下河床冲深会随着β增大而加大,但其冲刷横向扩散范围会显著减小。对水舌外缘挑距的公式开展了对比研究,当收缩比β>0.2时,陈忠儒公式的计算结果与试验值吻合;当β=0.2时挑流轨迹计算应采用修正后的水工计算手册公式。 展开更多

关键词 窄缝消能工 收缩比 水舌轨迹 冲刷地形 非对称河道

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一维溃坝波的数值模拟——基于WENO重构的解耦格式 被引量：1

7

作者 张文忠 陈景秋 +1 位作者 张永祥 缪吉沦 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期122-125,共4页

采用五阶精度的WENO格式对界面变量进行数值重构,形成高精度的数值离散格式,对其捕捉溃坝波的能力进行分析。用roe平均对一维浅水方程组进行局部线性化,通过直接和解耦2种格式进行求解,数值模拟溃坝洪水的推进过程,得到沿程的水位和流... 采用五阶精度的WENO格式对界面变量进行数值重构,形成高精度的数值离散格式,对其捕捉溃坝波的能力进行分析。用roe平均对一维浅水方程组进行局部线性化,通过直接和解耦2种格式进行求解,数值模拟溃坝洪水的推进过程,得到沿程的水位和流速分布。与理论解的比较表明基于WENO5重构的解耦格式,具有很高的分辨率,展现了溃坝涌波的运动特性。 展开更多

关键词 溃坝 加权本质无振荡格式 数值模拟 守恒

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基于Picard迭代的PN×PN-2谱元法求解定常不可压缩Navier-Stokes方程 被引量：1

8

作者 邱周华 曾忠 刘浩 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第2期142-150,共9页

该文给出了一种求解二维定常不可压缩Navier-Stokes方程的基于Picard线性化迭代的PN×PN-2谱元法.通过Picard线性化将不可压缩Navier-Stokes方程的求解转化为一系列线性的Stokes-type方程,再利用非交错网格的P N×PN-2谱元法计... 该文给出了一种求解二维定常不可压缩Navier-Stokes方程的基于Picard线性化迭代的PN×PN-2谱元法.通过Picard线性化将不可压缩Navier-Stokes方程的求解转化为一系列线性的Stokes-type方程,再利用非交错网格的P N×PN-2谱元法计算每个迭代步的Stokes-type方程.为了消除伪压力模,压力离散比速度离散低两阶,非交错网格的应用使得方程的离散方便且不会带来相应的插值误差,从而保证了谱精度.通过此方法数值计算了有精确解的Stokes流动、Kovasznay流动和方腔顶盖驱动流,结果表明,迭代收敛非常快,误差收敛达到了谱精度收敛,并且避免了压力震荡的出现,表明了该文方法准确可靠. 展开更多

关键词 定常NAVIER-STOKES方程 Picard迭代 谱元法 伪压力模

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基于格子玻尔兹曼方法的液滴撞击移动液膜过程模拟 被引量：2

9

作者 袁浩 黄宏宝 +1 位作者 郭平措 何小泷 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2021年第2期57-62,69,共7页

采用可调节表面张力的大密度比格子玻尔兹曼伪势模型模拟了液滴撞击移动液膜的过程,并进一步分析了雷诺数、韦伯数和初始液膜运动速度对液冠演化的影响。结果表明:初始液膜运动速度会增大上游液冠处撞击后液膜运动速度不连续性,促进上... 采用可调节表面张力的大密度比格子玻尔兹曼伪势模型模拟了液滴撞击移动液膜的过程,并进一步分析了雷诺数、韦伯数和初始液膜运动速度对液冠演化的影响。结果表明:初始液膜运动速度会增大上游液冠处撞击后液膜运动速度不连续性,促进上游液冠变形,同时减小了下游液冠处撞击后液膜运动速度不连续性,对下游液冠演化具有抑制作用;上游液冠高度随雷诺数增大而增大,但不随韦伯数的变化发生改变,而下游液冠高度则随着雷诺数和韦伯数的增大而减小,但雷诺数和韦伯数均不影响到液冠半径的演化;随着初始液膜运动速度增大,上、下游液冠高度减小,但液冠半径增大。格子玻尔兹曼伪势模型模拟结果与试验结果和理论分析一致,证明格子玻尔兹曼伪势模型可以有效模拟复杂液膜条件下液滴撞击液膜过程。 展开更多

关键词 液滴 移动液膜 格子玻尔兹曼方法 液冠演化 雷诺数 韦伯数

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太阳能烟囱在地下空间中的通风特性及优化 被引量：1

10

作者 陈震寰 姚丽萍 邱周华 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期15-24,共10页

建立无量纲模型对不同Ra下太阳能烟囱内部气体流动特性及出口质量流率规律进行数值分析,提出结构优化方案以增大烟囱出口质量流率。研究结果表明,随着Ra的增加,烟囱内气体由完全出流逐渐转变为出口反向流特征,出现反向流时Ra近似为106;... 建立无量纲模型对不同Ra下太阳能烟囱内部气体流动特性及出口质量流率规律进行数值分析,提出结构优化方案以增大烟囱出口质量流率。研究结果表明,随着Ra的增加,烟囱内气体由完全出流逐渐转变为出口反向流特征,出现反向流时Ra近似为106;分析烟囱出口质量流率得到,出口处无量纲质量流率随Ra的增大而增大,但反向流的出现会减小其增长率。出口反向流现象是影响太阳能烟囱强化通风效果的重要因素之一,由此提出倾斜式优化通风结构。 展开更多

关键词 太阳能烟囱 地下空间 强化通风 结构优化 数值分析

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液滴倾斜撞击液膜液冠演化规律 被引量：1

11

作者 郭平措 何小泷 袁浩 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2021年第11期86-93,共8页

采用可调节表面张力的大密度比格子玻尔兹曼伪势模型模拟了液滴倾斜撞击液膜的过程,分析了不同雷诺数、韦伯数、液膜厚度和碰撞角对液冠演化的影响。结果表明:碰撞时能量损失随着雷诺数增大而减小,但随着液膜厚度增大而增大;上下游液冠... 采用可调节表面张力的大密度比格子玻尔兹曼伪势模型模拟了液滴倾斜撞击液膜的过程,分析了不同雷诺数、韦伯数、液膜厚度和碰撞角对液冠演化的影响。结果表明:碰撞时能量损失随着雷诺数增大而减小,但随着液膜厚度增大而增大;上下游液冠高度均随着雷诺数、韦伯数和碰撞角的增大而增大;同时上下游液冠高度随着液膜厚度的变化呈现先增大后减小的趋势,液膜厚度为0.25倍液滴半径时达到最大值。液冠延伸长度同样随着雷诺数和碰撞角增大而增大,但并不随着韦伯数的增大而变化,同时液冠延伸长度随着液膜厚度增加而减小。 展开更多

关键词 格子玻尔兹曼方法 伪势模型 倾斜撞击 液冠演化 液冠飞溅

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沙质床面河道演化过程湿润带渗流规律试验分析

12

作者 杨树青 白玉川 +1 位作者 彭永勤 周鹏 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第6期143-150,共8页

为揭示试验室条件下无黏性沙质河道演变过程中河床湿润带的渗流规律,设计循环水槽装置系统,通过控制床沙粒径、入流流量、床面坡降及河岸植被覆盖率4个变化参量,分析不同因素对河床渗流的影响以及河床湿润带含水率的时空变化。结果表明... 为揭示试验室条件下无黏性沙质河道演变过程中河床湿润带的渗流规律,设计循环水槽装置系统,通过控制床沙粒径、入流流量、床面坡降及河岸植被覆盖率4个变化参量,分析不同因素对河床渗流的影响以及河床湿润带含水率的时空变化。结果表明:颗粒粒径及床面坡降对渗流流量的影响较大,粗沙的渗透性远大于细沙,流域坡降与渗流流量成正比;初始含水率对渗流有重要影响,床面初始含水率较小时,渗流流量偏大;对于河道演变试验,当床沙、坡降、河岸植被等流域控制因素一定时,系统存在相对饱和渗流流量;当流量大于相对饱和渗流流量时,渗流流量将保持相对稳定。此外,床面含水率在时间尺度上变化较小,而在空间尺度上呈区域阶梯变化。 展开更多

关键词 沙质河床 河道演变 渗流 含水率 湿润带 自然模型试验

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岷江老木孔枢纽库区船行波对乐山大佛的影响

13

作者 倪志辉 张凯 吴立春 《水电能源科学》 北大核心 2020年第11期94-97,66,共5页

乐山大佛位于拟建的岷江老木孔枢纽水库回水变动区,其水域条件受枢纽运行方式的影响较大。为分析建库前后上、下行船行波对乐山大佛的影响,建立了非正交曲线坐标下的平面二维水流数学模型,并对该模型的水位和流速进行了验证,验证结果表... 乐山大佛位于拟建的岷江老木孔枢纽水库回水变动区,其水域条件受枢纽运行方式的影响较大。为分析建库前后上、下行船行波对乐山大佛的影响,建立了非正交曲线坐标下的平面二维水流数学模型,并对该模型的水位和流速进行了验证,验证结果表明此模型能较好地反映河段的水流运动情况。利用经验公式计算了建库前后岷江乐山大佛水域出现的最大船行波下滚深度和最大船行波波高。计算结果表明,建库后岷江乐山大佛水域由于行船和风壅引起的最大波高低于乐山大佛平台,基本上不会对其产生不利影响。 展开更多

关键词 乐山大佛 船行波 平面二维数学模型 数值模拟

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明渠非恒定流的一维浅水波与三维VOF耦合模拟 被引量：3

14

作者 张晓曦 张春泽 陈秋华 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第12期53-57,81,共6页

提出了一种一维浅水波与三维VOF模型耦合的明渠非恒定流数值计算方法。此方法通过建立两个计算模型间变量的数学关系,实现由三维区域为一维区域提供流量,一维区域为三维区域提供压强和水体体积分数分布。用耦合方法模拟了矩形断面渠道... 提出了一种一维浅水波与三维VOF模型耦合的明渠非恒定流数值计算方法。此方法通过建立两个计算模型间变量的数学关系,实现由三维区域为一维区域提供流量,一维区域为三维区域提供压强和水体体积分数分布。用耦合方法模拟了矩形断面渠道增、甩负荷两种典型非恒定工况,将结果与一维浅水波模型计算结果对比,表明本方法在定性上正确,在定量上准确度也较高。最后利用这一方法模拟了某水电站带引水渠压力前池的非恒定流现象,获得了最大溢流量、最高和最低水位等重要参数。耦合方法同时结合了一维模型计算较细长明渠渐变流的效率和三维方法模拟局部明渠急变流的准确性,可为分析工程中复杂的明渠流动问题提供更优选择。 展开更多

关键词 水利工程 明渠非恒定流 数值模拟 一维与三维耦合

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基于伪势模型的表面张力对空化泡溃灭的影响 被引量：1

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作者 邹建锋 何小泷 +2 位作者 袁浩 汪凯迪 周昔东 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2022年第9期71-76,83,共7页

采用可调节表面张力的大密度比、大黏滞系数比格子玻尔兹曼伪势空化模型模拟了近壁区空化泡溃灭过程,并进一步分析了表面张力和初始空化泡内外压差对空化泡溃灭过程中流场分布的影响,探究了表面张力变化对空化泡溃灭时产生的微射流和溃... 采用可调节表面张力的大密度比、大黏滞系数比格子玻尔兹曼伪势空化模型模拟了近壁区空化泡溃灭过程,并进一步分析了表面张力和初始空化泡内外压差对空化泡溃灭过程中流场分布的影响,探究了表面张力变化对空化泡溃灭时产生的微射流和溃灭压力演化的影响。结果表明:在近壁区空化泡溃灭过程中,随着表面张力减小,加剧了气液交界面的变形,导致微射流更为集中。同时空化泡在溃灭过程中蓄积的表面能减小,在溃灭时刻迅速释放后,减弱了空化泡溃灭强度,空化泡溃灭最大微射流流速和最大压力均随着表面张力的减小而减小,导致空化泡溃灭时间缩短,增加了壁面引起的Bjerknes力,加剧空化泡朝向壁面溃灭的趋势。 展开更多

关键词 空化泡溃灭 表面张力 溃灭压力 格子玻尔兹曼方法 微射流

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