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管上式滴头倒锥底角对毛管局部水头损失影响研究
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作者 于芳 陆勃 +3 位作者 李海洋 曲军超 吴雨芯 王亚林 《节水灌溉》 北大核心 2025年第4期61-66,72,共7页
为了研究管上式滴头插头倒锥底角对滴灌管局部水头损失的影响,应用CFD流场的数值分析方法,对8种不同断面倾角滴头的滴灌管进行了模拟研究,分析了雷诺数在2700~83000范围内滴头倒锥底角对滴灌管流场与局部水头损失的影响。结果表明:随着... 为了研究管上式滴头插头倒锥底角对滴灌管局部水头损失的影响,应用CFD流场的数值分析方法,对8种不同断面倾角滴头的滴灌管进行了模拟研究,分析了雷诺数在2700~83000范围内滴头倒锥底角对滴灌管流场与局部水头损失的影响。结果表明:随着滴头倒锥底角的增大,滴灌管局部水头损失和局部水头损失因入口流速增大而增多的幅度都呈先减小后增大,然后减小又再增大的趋势;入口流速为0.2 m/s时,产生最小局部水头损失的最优物理模型的滴头倒锥底角为78°;入口流速大于0.2 m/s时,产生最小局部水头损失的最优物理模型的滴头倒锥底角为81°;滴头倒锥底角的改变引起水流Y轴方向和Z轴方向的分速度的改变,两个方向的湍动能损耗共同影响滴灌管局部水头损失的大小。在进行滴头设计时,建议考虑将滴头倒锥底角设计为81°左右。 展开更多
关键词 管上式滴头 过水断面 局部水头损失 数值模拟 水力特性
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封冻河道的阻力研究 被引量:36
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作者 茅泽育 马吉明 +1 位作者 佘云童 吴剑疆 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期59-64,共6页
冰盖引起的流动阻力是研究河冰生消演变及其运动规律的关键问题之一 .封冻阻力使河流水位壅高、过流能力降低、水位流量关系改变 .本文应用Prandtl半经验紊流理论 ,推导得到封冻河道水力要素间的理论关系表达式 ,并对冰盖影响区与床面... 冰盖引起的流动阻力是研究河冰生消演变及其运动规律的关键问题之一 .封冻阻力使河流水位壅高、过流能力降低、水位流量关系改变 .本文应用Prandtl半经验紊流理论 ,推导得到封冻河道水力要素间的理论关系表达式 ,并对冰盖影响区与床面影响区的交界位置进行了分析讨论 ;对由流速分布推算冰盖及河床糙率的计算方法进行了研究 ,并与现场实测资料进行了验证 . 展开更多
关键词 封冻河道 流动阻力 糙率 流速分布 河冰水力学
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多股水平淹没射流水力特性的影响因素研究 被引量:13
3
作者 李艳玲 华国春 +1 位作者 张建民 杨永全 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期761-766,共6页
采用数值模拟和模型试验相结合的方法,分析了水股分层、坎高、出口体型和跌坎形式等因素对多股水平淹没射流的流态稳定性和水力特性的影响。研究表明,多股多层水平淹没射流较单层多股水平淹没射流流态稳定性好、临底流速低、消能率高,... 采用数值模拟和模型试验相结合的方法,分析了水股分层、坎高、出口体型和跌坎形式等因素对多股水平淹没射流的流态稳定性和水力特性的影响。研究表明,多股多层水平淹没射流较单层多股水平淹没射流流态稳定性好、临底流速低、消能率高,是一种高效的新型消能方式。结合试验结果,提出中孔泄槽以等宽或微收缩为宜、表中孔最优坎高差应大于中孔水流的主流水深、跌坎形式的选择应结合具体工程特点等建议。 展开更多
关键词 水力学 水力特性 单层多股 多股多层 水平淹没射流
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涉河桥梁阻水影响因素研究 被引量:29
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作者 丁伟 唐洪武 +1 位作者 戴文鸿 肖洋 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期52-56,共5页
采用VOF(volume of fluid)方法和标准k-ε模型,对涉河桥梁桥墩附近河段三维流场进行了精细模拟,通过不断改变桥墩宽、桥墩数、桥梁跨径、桥墩和水流的夹角、桥梁和水流的夹角和桥墩的布置形式等,进一步分析各个因素对桥梁壅水的影响.计... 采用VOF(volume of fluid)方法和标准k-ε模型,对涉河桥梁桥墩附近河段三维流场进行了精细模拟,通过不断改变桥墩宽、桥墩数、桥梁跨径、桥墩和水流的夹角、桥梁和水流的夹角和桥墩的布置形式等,进一步分析各个因素对桥梁壅水的影响.计算分析成果表明桥墩在桥梁稳定的前提下,减少其宽度可以有效地降低壅水高度,同时双圆柱型桥墩有利于降低壅水高度.桥墩轴线尽可能顺应水流流向,桥梁轴线尽可能与水流流向垂直,至少要将夹角控制在65°以上. 展开更多
关键词 桥梁壅水 数值模拟 VOF方法
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渐扩散水跃跃长的研究 被引量:16
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作者 吴宇峰 伍超 刘小兵 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期210-215,共6页
首先通过对作用于渐扩散水跃的压力分析,阐述了渐扩散水跃跃长总比非扩散水跃跃长短的原理。在此理论基础上,考虑边墙扩散角的影响,建立了渐扩散水跃表面质点运动方程,并结合动量方程和连续方程,推导出渐扩散水跃跃长的半理论、半经验... 首先通过对作用于渐扩散水跃的压力分析,阐述了渐扩散水跃跃长总比非扩散水跃跃长短的原理。在此理论基础上,考虑边墙扩散角的影响,建立了渐扩散水跃表面质点运动方程,并结合动量方程和连续方程,推导出渐扩散水跃跃长的半理论、半经验公式。同时,引入非扩散水跃跃长经验公式,使渐扩散水跃跃长公式大大简化。其次,对该理论的局限性进行了分析,得到了该公式的适用范围。在该范围内,该公式能较好地吻合实验结果,从而该理论得以证实。最后对各家渐扩散水跃跃长经验公式进行分析归类,并推荐工程适用公式,以便工程运用。 展开更多
关键词 渐扩散渠道 扩散角 水跃 跃长 消力池
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平面二维水流数模中的阻力计算 被引量:8
6
作者 吴修广 王平义 +1 位作者 沈永明 杨志峰 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期57-64,共8页
本文通过整理大量河流的实测资料 ,分析了河流平面二维水流计算中的阻力组成 ,推导出适合于平面二维水流数模中阻力沿河宽分布的经验公式 ,并应用于美国Colorado州FallRiver部分河段的平面二维流场计算 ,计算结果与实测结果吻合良好 ,... 本文通过整理大量河流的实测资料 ,分析了河流平面二维水流计算中的阻力组成 ,推导出适合于平面二维水流数模中阻力沿河宽分布的经验公式 ,并应用于美国Colorado州FallRiver部分河段的平面二维流场计算 ,计算结果与实测结果吻合良好 ,克服了流速二维性不明显的缺点。 展开更多
关键词 水流数模 二维阻力 综合糙率 率定
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床沙组成对水流阻力的影响 被引量:7
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作者 周国栋 刘琼轶 +1 位作者 王桂仙 庞东明 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2003年第5期576-583,共8页
 天然情况下,河流泥沙组成多为非均匀沙。河流床沙及其级配组成的非均匀性是影响水流阻力的主要因素之一,研究床沙组成的非均匀性对水流阻力的影响,具有重要的理论和现实意义,本文在大量实验和实测资料的基础上,首次定量探讨床沙级配...  天然情况下,河流泥沙组成多为非均匀沙。河流床沙及其级配组成的非均匀性是影响水流阻力的主要因素之一,研究床沙组成的非均匀性对水流阻力的影响,具有重要的理论和现实意义,本文在大量实验和实测资料的基础上,首次定量探讨床沙级配及其组成的非均匀性对水流阻力的影响,得出非均匀性对水流阻力影响的规律。同时,简要探讨了泥沙颗粒间相互作用关系,为进一步深入研究提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 水流阻力 非均匀性 级配 床沙组成 河流床沙 泥沙运动
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半疏水-半亲水球体垂直入水空泡数值仿真研究 被引量:8
8
作者 孙钊 曹伟 +1 位作者 王聪 路中磊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期968-977,共10页
采用流体体积多相流模型耦合连续表面力模型,对具有非对称表面润湿性的半疏水-半亲水球体垂直入水空泡形态发展过程进行数值仿真,分析了半疏水-半亲水球体垂直入水过程中受到的流体动力。研究结果表明:半疏水-半亲水球体垂直入水后,产... 采用流体体积多相流模型耦合连续表面力模型,对具有非对称表面润湿性的半疏水-半亲水球体垂直入水空泡形态发展过程进行数值仿真,分析了半疏水-半亲水球体垂直入水过程中受到的流体动力。研究结果表明:半疏水-半亲水球体垂直入水后,产生非对称入水空泡及"心"型喷溅,同时球体运动轨迹将偏离原竖直运动轨道,由疏水半球一侧向亲水半球一侧偏斜;入水初期,在球体表面形成液体薄层运动,在疏水半球一侧,液体薄层与球体表面分离,导致空气进入形成敞开空泡;在亲水半球体一侧,液体薄层沿球体表面向上运动最终在球体顶点汇聚;液体薄层汇聚后形成楔形流,楔形流在球体顶点与球体表面分离,继续向疏水半球一侧产生的入水空泡壁面运动并撞击,形成"心"型喷溅。 展开更多
关键词 流体力学 多相流 半疏水-半亲水球体 垂直入水 表面润湿性 数值仿真 空泡
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采样频率及样本容量对明渠紊流统计值的影响 被引量:4
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作者 王龙 李丹勋 +2 位作者 杨胜发 钟强 王兴奎 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期626-631,共6页
为了研究采样频率和样本容量对明渠紊流统计特征值的影响,利用粒子图像测速技术,对明渠恒定均匀水流的二维流速分布进行测量,获得了包含340 535个样本的流场时间序列。对该大容量时间序列进行抽样,得到不同采样频率和容量条件下的一系... 为了研究采样频率和样本容量对明渠紊流统计特征值的影响,利用粒子图像测速技术,对明渠恒定均匀水流的二维流速分布进行测量,获得了包含340 535个样本的流场时间序列。对该大容量时间序列进行抽样,得到不同采样频率和容量条件下的一系列子序列。对比分析各子序列的时均流速、紊动强度及雷诺应力的变化特点,发现存在临界的采样频率和样本容量,紊动统计特征参数在临界值以下波动较大,而在临界值以上基本趋于稳定;要满足同一测量精度,时均流速对采样频率和样本容量的要求最低,紊动强度次之,雷诺应力最高。 展开更多
关键词 紊流 粒子图像测速仪 采样频率 样本容量 紊动统计特征值
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含沙波明渠水流摩阻流速模型研究 被引量:6
10
作者 余江 杨奉广 +1 位作者 毋敏 刘兴年 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2014年第4期18-25,共8页
当河流中存在沙波时,工程上常采用爱因斯坦的水力半径切割法求解河床阻力,该方法中将水力半径划分为平整床面对应的水力半径R'b和沙波存在时额外增加的水力半径Rb″。不同学者在利用对数公式求解平整床面摩阻流速时,床面粗糙度ks的... 当河流中存在沙波时,工程上常采用爱因斯坦的水力半径切割法求解河床阻力,该方法中将水力半径划分为平整床面对应的水力半径R'b和沙波存在时额外增加的水力半径Rb″。不同学者在利用对数公式求解平整床面摩阻流速时,床面粗糙度ks的取值不同,本文利用348组实测平整床面数据对ks进行率定,率定结果表明ks可用中值粒径d50代替。由于紊流对数流速公式只适用于紊流粗糙区,为求解紊流过渡区内流速,爱因斯坦在公式中加入修正系数χ,本文通过分析经典的尼古拉兹管流试验数据得到了χ的统一表达式。此外,由于Rb″是由床面不平整而产生的,通过分析实测数据,找出了静平整床面以及动平整床面所处的区域,并且求出其表达式,解决了爱因斯坦原始文献中求解Rb″时不能剔除动平整床面的难题,最后,在实测数据的基础之上,得到了Rb″的统一表达式。通过与935组实验数据和40组野外实测数据比较,发现本文摩阻流速模型的计算值与实测摩阻流速值吻合度较好。 展开更多
关键词 沙波 沙粒阻力 沙波阻力 修正系数 水力半径
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水下航行体俯仰运动微气泡流形态及减阻特性试验研究 被引量:5
11
作者 宋武超 王聪 +1 位作者 魏英杰 夏维学 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1216-1225,共10页
为研究水下航行体俯仰运动过程中,微气泡流形态及减阻特性的变化规律,采用自主设计的驱动装置、高速摄像系统和测力系统,在水洞中开展水下航行体俯仰运动微气泡减阻特性试验研究。基于该驱动装置,实现了航行体模型以正弦变化规律的角速... 为研究水下航行体俯仰运动过程中,微气泡流形态及减阻特性的变化规律,采用自主设计的驱动装置、高速摄像系统和测力系统,在水洞中开展水下航行体俯仰运动微气泡减阻特性试验研究。基于该驱动装置,实现了航行体模型以正弦变化规律的角速度绕其头部转动;基于高速摄像系统,分析了微气泡流形态变化特性;基于测力系统,分析了俯仰运动过程中水下航行体流体动力特性及不同通气量下微气泡减阻特性变化规律。试验结果表明:较低通气量下,在水下航行体俯仰运动过程中,离散的微气泡始终均匀分布在航行体表面;随着通气量的增加,微气泡流密度逐渐增加,透明度逐渐降低,并最终融合成透明空泡;航行体俯仰运动过程中,其航行体轴向力系数和法向力系数基本呈正弦变化规律,且其周期与攻角变化周期基本同步;不同通气量下航行体轴向力系数的变化规律基本相同,均呈正弦变化规律,且随着通气量的增加,相同姿态下的航行体轴向力系数逐渐减低,并最终趋于恒定。 展开更多
关键词 水下航行体 俯仰运动 微气泡 减阻特性 水洞试验
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交叉裂隙水流的模型实验研究 被引量:21
12
作者 速宝玉 詹美礼 郭笑娥 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期1-6,共6页
本文进行了大量交叉裂隙水流的模型实验,建立了交叉水流局部水头损失理论模式,通过模型实验结果与理论模式的相关性分析。
关键词 水头损失 网络裂隙渗流 渗流 岩体 水流模型
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湿地非淹没芦苇水流阻力的试验研究 被引量:41
13
作者 倪汉根 顾峰峰 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2005年第2期167-173,共7页
对松嫩流域湿地主要植物芦苇在非淹没流条件下的阻力特性进行了水槽模型试验;利用恒定非均匀流水力参数的基本关系,由实测水面线计算芦苇阻力的底面等效剪应力,进而确定等效曼宁系数;试验结果表明非淹没芦苇的等效曼宁系数和水深成线性... 对松嫩流域湿地主要植物芦苇在非淹没流条件下的阻力特性进行了水槽模型试验;利用恒定非均匀流水力参数的基本关系,由实测水面线计算芦苇阻力的底面等效剪应力,进而确定等效曼宁系数;试验结果表明非淹没芦苇的等效曼宁系数和水深成线性关系,它和流速的大小基本无关;还给出了Darcy Weisbach系数与水深的关系及曼宁系数与作用在三维单元水体上芦苇阻力间的关系。 展开更多
关键词 湿地 芦苇 阻力系数
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流动减阻的研究综述 被引量:10
14
作者 王英奎 江春波 李玲 《水力发电》 北大核心 2008年第2期67-70,共4页
目前,对于流动减阻的相关研究和应用越来越多,许多有效的流动减阻方法得到了广泛的应用。对于这些方法的减阻机理,一般认为是通过增加粘性底层的厚度实现减阻的。其中,高聚合物添加剂减阻的方法在石油输运、消防及船舶等众多领域广泛应... 目前,对于流动减阻的相关研究和应用越来越多,许多有效的流动减阻方法得到了广泛的应用。对于这些方法的减阻机理,一般认为是通过增加粘性底层的厚度实现减阻的。其中,高聚合物添加剂减阻的方法在石油输运、消防及船舶等众多领域广泛应用,效果比较显著,在机理上有"粘弹说"、"应力各向异性说"等理论研究。然而,目前关于流动减阻机理的研究还不是十分成熟,需要进一步进行研究。 展开更多
关键词 减阻 高聚合物添加剂 综述
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芦苇密度与阻力的关系 被引量:14
15
作者 顾峰峰 倪汉根 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第5期626-631,共6页
实测了模型芦苇丛中流速沿水深的变化,结果表明流速为常数的假定是可以接受的;基于流速为常数,在理论上得到了植株密度和糙率的关系,实验结果证实了它是正确的;实验结果还证实了在试验的芦苇密度范围内单株的综合租力系数和植株密度无关... 实测了模型芦苇丛中流速沿水深的变化,结果表明流速为常数的假定是可以接受的;基于流速为常数,在理论上得到了植株密度和糙率的关系,实验结果证实了它是正确的;实验结果还证实了在试验的芦苇密度范围内单株的综合租力系数和植株密度无关,并给出了CD和n的换算关系。 展开更多
关键词 湿地 密度 阻力系数 糙率系数
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峡谷河道综合糙率变化规律的预报 被引量:4
16
作者 秦荣昱 王崇浩 +1 位作者 刘淑杰 刘峡 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1995年第1期59-69,共11页
本文揭示了峡谷与宽谷河道水流结构特性与阻力损失的机理和同异,指出前者的综合糙率常比后者大1~3倍,其原因除了通常认识的周界粗糙度不同有影响外,主要因素是河型和断面形态不同,紊流涡体的产生、规模、强度和分布不同,集中表... 本文揭示了峡谷与宽谷河道水流结构特性与阻力损失的机理和同异,指出前者的综合糙率常比后者大1~3倍,其原因除了通常认识的周界粗糙度不同有影响外,主要因素是河型和断面形态不同,紊流涡体的产生、规模、强度和分布不同,集中表现在水流内部结构不同所引起的能损不同的结果.论证了阻力系数公式(5)仍可用于三维水流。但卡门常数K值不再是0.4;峡谷河道水流的K值可用式(8)或式(9)求解。宽阔河道水流的K值可用文献[4]的公式计算.在动床水流中,K值不仅是表征流速分布变化的一个参数,也是衡量水流阻力系数变化和床面形态定性变化的一个指标,是阻力系数的重要组成部份.引入紊流能损理论(即K值的变化)之后,水流阻力变化规律便与水流结构变化和床面形态变化建立起有机的联系,取得了与实测值基本一致的结果,解决了现有的糙度阻力系数公式无法求解超高(低)阻力的难题. 展开更多
关键词 水流结构 卡门常数 综合糙率 峡谷河道 超高阻力 阻力损失机理
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黄河下游河道排洪能力分析 被引量:8
17
作者 曲少军 申冠卿 +1 位作者 魏向阳 何红生 《人民黄河》 CAS 北大核心 2000年第11期3-4,共2页
通过实测资料分析 ,黄河下游河道在持续萎缩情况下 ,漫滩洪水滩地过流比有增大趋势 ,洪水期间仍是“淤滩刷槽” ,主槽同流量的平均流速并未减小。论证了下游河道洪水期水位流量关系线随着流量的增大渐趋平缓的线型特征。在评述已有河道... 通过实测资料分析 ,黄河下游河道在持续萎缩情况下 ,漫滩洪水滩地过流比有增大趋势 ,洪水期间仍是“淤滩刷槽” ,主槽同流量的平均流速并未减小。论证了下游河道洪水期水位流量关系线随着流量的增大渐趋平缓的线型特征。在评述已有河道排洪能力分析方法的基础上 ,对近年来黄河下游河道排洪能力的计算分析方法作了阐述 。 展开更多
关键词 漫滩洪水 河道排洪能力 水力因子法 黄河下游
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凹槽中的旋涡及初生空化数的估算 被引量:11
18
作者 倪汉根 陈霞 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期16-21,共6页
本文阐述了凹槽中旋涡形成的力学机制; 利用文献[1] 中的结果建立了凹槽中旋涡的涡量平衡、能量平衡近似关系式; 给出了旋涡初生空化数的表达式, 它不仅和凹槽的宽深比有关, 还和参数K1 有关( K1 为流道宽和槽深之比) ; ... 本文阐述了凹槽中旋涡形成的力学机制; 利用文献[1] 中的结果建立了凹槽中旋涡的涡量平衡、能量平衡近似关系式; 给出了旋涡初生空化数的表达式, 它不仅和凹槽的宽深比有关, 还和参数K1 有关( K1 为流道宽和槽深之比) ; 对不同的深宽比和K1 值计算了凹槽中的旋涡参数和初生空化数, 把计算的初生空化数和已有的实测凹槽旋涡初生空化数进行了对比, 展开更多
关键词 凹槽 旋涡 初生空化数 估算
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沿程水头损失系数研究的一种新方法 被引量:4
19
作者 谢国权 胡杰 戚蓝 《武汉大学学报(工学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期22-26,共5页
采用神经网络(ANN)方法对沿程水头损失系数的影响因素进行了分析.以著名的尼古拉兹试验数据为基础,建立了相应的ANN模型.模型计算结果与试验数据以及经验公式的计算成果比较表明,利用ANN模型进行沿程水头损失系数影响因素评估有效和方便... 采用神经网络(ANN)方法对沿程水头损失系数的影响因素进行了分析.以著名的尼古拉兹试验数据为基础,建立了相应的ANN模型.模型计算结果与试验数据以及经验公式的计算成果比较表明,利用ANN模型进行沿程水头损失系数影响因素评估有效和方便.计算实例表明,采用ANN方法计算沿程水头损失系数简单方便,计算精度高,工作量小,可操作性强,通用性好,工程适用性强.因此,以试验数据为基础建立的水力学体系,可以以ANN方法为新的分析与计算手段,进行新的发展. 展开更多
关键词 沿程水头损失系数 影响因素 神经网络 经验公式
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两种流道形式三通内部流场数值模拟 被引量:5
20
作者 孙鑫 范世峰 +2 位作者 邱秀云 李琳 牧振伟 《中国农村水利水电》 北大核心 2009年第3期59-62,共4页
应用数值计算软件对T形结构和优化型结构流道形式三通管道的湍流流动进行了分析计算,采用Segre-gated隐式解法应用标准k-ε双方程模型计算湍流粘度得到了三通管内部的流场分布,并对三通管道内流动的特性进行分析,得出三通管道湍流流动... 应用数值计算软件对T形结构和优化型结构流道形式三通管道的湍流流动进行了分析计算,采用Segre-gated隐式解法应用标准k-ε双方程模型计算湍流粘度得到了三通管内部的流场分布,并对三通管道内流动的特性进行分析,得出三通管道湍流流动的计算结果。对比两种不同流道形式的三通管道内流动的特性,得出了两种三通管道湍流流动的计算结果和较小局部水头损失的流道形式。 展开更多
关键词 三通管 流场 数值模拟 水头损失
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