输水明渠壅水状态断面流速特性三维仿真研究

来源 :中国农村水利水电 | 被引量 : 0次 | 上传用户:backbone09
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传感器技术的发展给渠道流量测量领域带来了新的契机,目前多数测流设备主要通过测量点流速来推求渠道断面的流量。但在渠道中由于壅水作用的影响,同一个断面处的流速分布随下游水深变化而变化。为探索不同下游水深边界条件下输水明渠的断面流速分布特性,采用FLOW-3D进行三维建模仿真,选取平原灌区内一典型梯形渠道中100 m渠段,针对不同下游壅水条件进行恒定流三维数值模拟。通过研究不同下游水深条件下的断面流速分布,分析了采用固定水面流速系数可能导致的流量误差,并根据水面流速系数的变化规律,提出了在渠段下游壅水高度小于2
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为研究弯管三维流场的流态、压强分布及局部水流空化等水力特性,采用Realizable k–ε紊流模型对弯管流场进行三维数值模拟,研究分析雷诺数、渐变段形状、曲率半径比及转角对弯管流场的影响。结果表明:随着雷诺数增大,弯管内侧压强逐渐减小,甚至出现负压,此时水流易产生空化现象;在雷诺数相同的情况下,弯管入口上游设置渐变段更易使水流脱离弯管内侧,从而造成弯管内侧出现负压,渐变段到弯管入口的距离对弯管流场影响不大;弯管曲率半径比越小,弯管内侧压强越小;减小转弯角度能使水流在弯管分布更均匀,从而显著减小弯管负压区
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在抽水蓄能电站中,由于蜗壳直径相对较小,温度变形引起的传力变化相对于大尺寸的厂房蜗壳更为显著。本文以某抽水蓄能电站为例,通过蜗壳大体积混凝土结构施工和运行过程的温度场与温度应力仿真计算,分析温度变形对蜗壳与外围混凝土间隙及传力的影响。研究表明:冬夏之间的平均传力相差大;相对于通常不考虑温度影响时的设计传压比例,运行期夏季传递给混凝土的压力明显增加,造成混凝土的实际受力大于设计值,增加混凝土开裂风险;结构设计中,应结合实际工程的具体情况,充分考虑温度荷载的影响,通过模拟施工和运行过程的三维有限元仿真分析,获
多孔倒虹吸工程具有流量适应范围宽、调度灵活等优势,但闸孔调度过程中各孔间流量分配不均时将影响过流能力及流态,甚至出现因进口水位波动大而诱发结构振动。以某平原地区输水管道三孔倒虹吸工程设计研究为例,分析了多孔调度运行条件下进出口流态及水位波动特征,提出了调整进口流态及降低水位波动的优化措施,并探讨了糙率变化、下游渠末节制闸紧急关闭等因素对倒虹吸工程运行的影响。研究成果可为类似工程提供参考。
以中小型平面钢闸门为对象,通过分析多种设计参数对闸门门体机械性能和经济性能的影响,建立了影响程度量化指标公式,公式将应力、变形、重量纳入量化体系,最后借助有限元分析方法得出了实例中面板厚度、主梁高度、主梁间距的影响程度系数值,研究表明主梁高度对闸门的综合性能影响程度最大,应当在结构设计及优化中予以重点选择考虑。
针对传统通信技术传输距离短、抗干扰能力差以及传统灌溉不合理、水资源利用率低等问题,构建了基于LPWAN物联网与专家系统的果园精准灌溉系统。该系统通过节点采集果园空气、土壤温湿度等环境信息,通过LoRa和NB-IoT网络将数据包上传到云服务器,专家系统根据采集到的环境数据和决策数学模型,实现需水量预测与灌溉决策,并将决策结果反馈到灌溉控制模块。为提高预测精度,引入GA-BP需水量预测算法,以芒果园为
过去饮用水水源地保护区划分以类比经验法为主,无法准确考虑水源地水质的时空变化及达标状况。根据最新出台饮用水规范,开展柴河水库饮用水水源地保护区划分的研究工作,运用EFDC构建水源地二维水质模型,根据柴河水库水动力和水质状况模拟水龄与污染物迁移在水库中变化规律,对水源地富营养化风险与取水口主要水质指标达标状况进行分析,评价柴河水库饮用水水源保护区划分的合理性。研究表明,柴河水库在丰平枯3种典型年条件下,枯水期水龄最长,水力停留周期长,存在污染风险;在丰平枯3种水动力条件及入库污染物为Ш类水质标准条件下,模拟
为提高复杂交通局面下的船舶航迹预测精度,提岀一种基于生成对抗网络的船舶航行轨迹预测模型(Gen-erative Adversarial Networks with Attention and Interaction,GAN-AI)对
大坝安全自动化采集的监测数据不可避免地存在粗差、缺测等问题,针对异常数据量值、数量以及分布规律的不确定性,人工删除异常值存在工作量大、主观性强等不足,提出一种基于数据重构与孤立森林法的异常数据检测方法,该方法是一种无监督的学习方法,不需要根据特征标签进行样本学习,适用范围较广。首先对大坝自动化监测数据进行分解与重构,分离出趋势项,而后用孤立森林算法对剩余项进行判别,计算测点的异常分数,并剔除明显的异常数据,最后再根据拉依达准则进一步清理异常数据。通过实例验证,该方法能较好检测出大坝安全自动化异常监测数据,
针对中国西北干旱区季节性降雨不均匀,土壤蒸发损失大等问题,试图通过生物炭添加改善土壤水分入渗和蒸发过程。采用室内土柱试验,研究6种生物炭质量添加比例[0(CK)、1%(B1)、2%(B2)、3%(B3)、5%(B5)、7%(B7)]对土壤湿润锋运移距离、累积入渗量和累积蒸发量的影响,并验证生物炭添加条件下不同入渗和蒸发模型的适用性。结果表明:生物炭添加量越多,减缓湿润锋运移进程效果越明显且土壤湿润