跃移颗粒单步运动的统计规律

采用三维粒子示踪测速技术,通过分别变化示踪粒子的粒径、密度以及水力比降等条件,观测了6种不同水沙条件下推移质颗粒的单步运动,并对大量粒子的运动规律进行统计分析.观测结果表明,颗粒单步步长以及跳跃高度均随水流速度增大而增大,随颗粒粒径和密度增大而减小.统计规律表明,跃移颗粒单步步长的概率密度服从Γ分布,颗粒起跃段步长与总步长之比接近一个常数.     

黄土丘陵沟壑区降雨产流产沙特性及治理模式

根据径流实验站的实测资料分析了黄土丘陵沟壑区典型沟道小流域的降雨径流特性 :该地区均为短历时的超渗产流 ,次产流降雨历时小于 70 m in,相应的径流量小于5 0 m m。根据极限含沙量的概念 ,在小流域内减少汛期径流就能有效地控制水土流失。通过坡改梯和淤地坝等水土保持措施 ,可以有效地拦蓄汛期径流 ,从而显著减少黄河中游多沙粗沙区进入黄河干流的泥沙 ,减缓来沙量大于水流挟沙力的矛盾 ,使危害黄河的灾害泥沙保留在坡面上和小沟道内而成为资源泥沙     

跌坎下游水流和悬沙浓度的分布特性

采用颗粒示踪的方法试验研究了跌坎下游流速和悬沙浓度的时均分布、脉动强度、各点脉动的概率密度分布及相关系数等统计参数．试验结果表明，跌坎下游水流分离，具有稳定的漩涡发展，在Ｔｘ＞４以后重新接触床面．在其下游，脉动流速的概率密度接近正态分布．颗粒浓度的脉动强度约为浓度均值的一半，浓度脉动的概率密度在跌坎附近明显地偏离正态分布，在较下游时则接近正态分布．     

流域三维可视化与数值模拟的实时交互运行

提出了一种简单易行的计算显示数据接口,在流域三维模拟仿真中,在保持真实性基础上,还有良好的实时性和交互性。采用调整显示时间间隔和插值处理的方法解决计算速度问题,显示系统采用C 平台集成,后台数学模型由Fortran语言编写,两者之间运用管道传输与事件触发机制实现数据传输,在PC机上实现了数模计算与虚拟仿真相结合的实时交互功能,并以都江堰工程为例说明了具体实现方法。在流域三维仿真系统实时性和交互性设计方面取得了进展。     

二维浅水流动的离散涡方法

根据二维浅水流动中旋涡既可产生于流动边界层，也可在主流场中自生自灭的特点，建立起Eulerian-Lagrangian框架下的二维浅水流动离散涡方法；利用该方法数值仿真了高雷诺数下的二维浅水方柱绕流，得到了流动的速度场、涡谱，计算结果中明显可见流动分离、旋涡以及旋涡随时间的发展演化，即模拟出流动所具有的非定常不稳定等非线性特征。     

明渠水流流速的时空相关性

为了研究明渠水流流速的时空相关性,在水槽中进行了3种不同比降的恒定均匀流试验。利用粒子图像测速系统(PIV)对水流的时间序列二维流场进行了测量,根据测量结果,分析了流速的时空相关性及其随比降的变化。结果表明:纵向流速空间相关等值线基本呈椭圆形分布,垂向流速空间相关等值线基本呈圆形分布,两者的时间相关曲线均呈一衰减曲线分布;随着比降的增大,同一数值的等值线包含的空间范围减小,而同一时间间隔对应的时间相关系数减小。     

明渠湍流中的主要相干结构模式

利用自主开发的高帧频明渠湍流粒子图像测速(PIV)系统测量了3种Reynolds数下的恒定均匀流时间序列流场,运用本征正交分解能够给出数据集的最优模态的特性,分析了明渠湍流的主要相干结构模式及其能量关系。湍动能主要集中在少数几个低阶模态上,第1阶模态含有约30%以上的湍动能。Q2(Q4)事件是明渠湍流中除平均流动外含能最多、最主要的大尺度结构,湍动能主要通过Q2(Q4)事件向其他结构传递。它并不完全是发夹涡群诱导的结构,相反从能量的角度来看,发夹涡群的产生与维持与它有关键关系。Q2(Q4)事件可能存在大范围独立维持的大尺度机制。同时本征正交分解(POD)技术成功提取了发夹涡群结构,流向范围达到约3.4h,垂向尺度从交叠层一直到水面附近,整个结构与壁面呈约10°夹角。发夹涡群载有约23%的平均湍动能,并主要集中在处于对数区的中间部分。其他含能较少的大尺度结构有水面涡旋、单双涡结构、独立涡包等。     

关于三峡枢纽上游引航道布置的建议

三峡枢纽的年设计通航能力为5000万t，通航建筑物由永久船闸和升船机组成，上下游分别有2～3km的防淤隔离堤。关键技术问题为上游隔离堤内因船闸取水而产生的往复流涌浪将影响船舶的航行安全，取水及往复流和异重流产生的严重淤积；下游隔离堤内则主要是异重流淤积。     

Sediment Deposition Pattern and Flow Conditions in the Three Gorges Reservoir： A Physical Model Study

Sedimentation in the Three Gorges Reservoir will greatly affect future project functions, such as power generation and navigation, after 50 years of operation. This paper presents results of a physical model study, which indicate that the capacity of both the discharge tunnel and the power plant outlet could be impaired by sediment deposition in front of the dam after 50 years, affecting both the hydropower head and navigation. A flow training scheme based on the third-stage cofferdam for the dam construction is proposed to regulate the flow pattern and control deposition in the near-clam region of the reservoir. This flow training scenario can effectively reduce deposition in the physical model.     

气-固两相流的粘性动力不稳定性(英文)

两相自由流动经过分割劈尖后在其下游形成剪切层,初始时遵循线性稳定性规律,同时由于受扰动的瞬时流动失稳而产生相干结构．本文研究了这种情况下气－固两相流的粘性失稳现象,发现颗粒的存在使最大放大率减小,对混掺层中由时均流速分布梯度引起的流动有稳定作用．随颗粒负载率λ的加大,放大率减小;单相流和二相流的特征函数的偏差加大;由于颗粒的Ｓｔｏｋｅｓ阻力使雷诺应力的峰值减小;由于颗粒所受粘性力而非惯性力作用,混掺层发展被消弱．