【摘 要】
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基岩裂隙介质具有强烈的非均质性和多尺度性,其中的水流量化是一个挑战性问题.交叉裂隙是联系单个裂隙和网络裂隙的桥梁,为了研究交叉裂隙中水流运动规律,本文设计了可变粗糙度和进水角度的两进两出的交叉裂隙试验模型,开展了不同粗糙度、不同进出水角度条件下交叉裂隙水力试验研究,分析局部裂隙中水流运动规律,研究结果表明:在本试验条件下,局部裂隙水流流速V与水力梯度J呈非线性关系,Forchheimer公式能较好
【机 构】
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合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥,230009 山东省水利科学研究院,济南,250013
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基岩裂隙介质具有强烈的非均质性和多尺度性,其中的水流量化是一个挑战性问题.交叉裂隙是联系单个裂隙和网络裂隙的桥梁,为了研究交叉裂隙中水流运动规律,本文设计了可变粗糙度和进水角度的两进两出的交叉裂隙试验模型,开展了不同粗糙度、不同进出水角度条件下交叉裂隙水力试验研究,分析局部裂隙中水流运动规律,研究结果表明:在本试验条件下,局部裂隙水流流速V与水力梯度J呈非线性关系,Forchheimer公式能较好地拟合水力梯度和流速间的关系.单宽流量与水力梯度间呈幂指数关系q=KJm,且m的值随着相对粗糙度的增大而变大.局部立方定律并不适用,应用修正的立方定律能够较好地拟合实测数据,隙宽指数n值均大于3属于超立方定律范围,且n值随着粗糙度增大而变小.
其他文献
通过忽略圣维南方程中对流项所得到的一维重力波模型,具有可操作性强、数值计算速度快等优点,能否将其应用于溃坝洪水模拟中,有待于实验验证,截至目前尚无这方面研究工作的文献报道.本研究在一个大尺度水槽中开展了系列实验,选取了上下游初始水深比分别为0、0.1、0.4三种典型工况,从水深、流量等多个水力参数对重力波模型计算结果与实验数据进行了深入细致的比较.研究发现在下游有水时,重力波模型计算的渐进流区相比
水面舰船螺旋桨及附体部位的空化是高航速下振动和噪声的重要来源,也是引起过流部件空蚀的主要原因.而云空化流动因其产生和发展过程具有非定常性和不稳定性,通常会产生剧烈的压力脉动,被认为是工程上最具危害性的空化类型之一.但由于云空化流动包含相变、流动分离、群泡效应等多重复杂因素,目前关于云空化流动结构与其动力响应之间的关系尚知之甚少.本研究以扭曲水翼为研究对象,通过空化形态和流场压力信号同步测量技术,试
本研究通过物理模型试验方法对一种在迎浪和背浪侧都开孔的新型浮式防波堤在规则波作用下的两种锚泊方式的消浪性能和锚链力进行研究,分析了浮堤透射系数和锚链力随波要素及锚泊方式等因素的变化规律.研究结果表明:开孔浮式防波堤透射系数和锚链力都随波周期的增大而增大,并且随波高的增大而增大;在相同入射波高和周期情况下,八字型锚链锚泊方式比交叉型锚链锚泊方式的透射系数小,锚链受力增大.本研究内容可为开孔浮式防波堤
为了研究空化的不稳定与水翼吸力面压力脉动的影响,以攻角为6°的NACA66型二维水翼为研究对象,基于密度修正(DCM)的SST k-ω湍流模型,采用湍动能修正后的空化模型并对其非定常空化流场进行数值计算.获得了翼型吸力面空泡形态演变以及翼型表面压力脉动变化规律.结果表明,翼型表面压力脉动与实验基本吻合,水翼表面空穴发展过程中空泡的变化对应着压力脉动的变化.水翼前缘处空泡呈线性增长,其斜率与不同点压
本研究基于RANS方程及SST k-ω湍流模型,采用基于近期提出的单元速度向量转化(EVVT)方法的TVD格式进行有限体积(FVM)离散求解,对实际尺度(圆柱直径D=0.5334m),雷诺数Re=53340,不同振幅(A/D=-0.3-1.0)不同频率(fe/fs=0.7-1.45)的圆柱受迫振动问题进行了研究.圆柱在固定条件下,阻力系数Cd,斯托路哈数St与经典结果吻合良好.与模型尺度圆柱对比后
水流流经垂直式静水池,根据不同的入流流量与水池尺寸条件,跌水落池后可能出现滑流、水舌流与周期性振荡流等3种特性截然不同的流况.相关数值文献,大都采取静水池横向流场为定值的二维假设以降低计算量.本研究利用三维的那维尔·斯托克斯模式,仿真在固定入流流量下不同静水池长度所对应的3种流况,进而探讨相关的流场力学机制与涡漩结构.
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控压钻井技术不断推广应用,对钻井水力参数计算精度有了高要求.罗伯逊-斯蒂夫(罗-斯)流变模型能够很好地描述钻井液流变性,本研究基于幂律广义流性指数水力计算方法建立了该模型的水力计算新方法.根据Rabinowitsch-Mooney方程得到了其管流流量表达式,基于槽流模型给出了其同心环空流量计算式.并与传统方法进行了对比分析,证明新方法所得流量式较传统方法精度高.经理论推导定义了该模型的管流广义流性
本研究针对影响表面润湿性的一方面—表面能,采用高速全流场显示技术等实验技术,讨论了绕3种表面能不同的水翼模型的空化流动结构、运动特性.通过分析对比绕3种具有不同表面能涂层水翼的初生、片状、云状空化流动形态可知,表面能越小越易发生初生空化,但初生空穴尺度较小,易分散;在片状空化阶段,表面能越小,绕水翼空穴发展越迅速,空穴越零散;在云状空化阶段出现了空穴的二次脱落,表面能越小,绕水翼最大空穴长度越短,