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矩形薄壁侧堰水力特性试验研究 被引量：10
1
作者 王莹莹 王文娥 +1 位作者 胡笑涛 陆庆楠 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期70-74,共5页
侧堰作为一种量水设施,精度较高、结构简单、安装和拆卸方便,较易在灌区应用和推广,有很大的研究价值。对不同宽度和高度的矩形侧堰在缓流条件下进行了试验,分析了各工况下矩形渠道侧堰上、下游水面线、能量分布、流量系数等水力因素。... 侧堰作为一种量水设施,精度较高、结构简单、安装和拆卸方便,较易在灌区应用和推广,有很大的研究价值。对不同宽度和高度的矩形侧堰在缓流条件下进行了试验,分析了各工况下矩形渠道侧堰上、下游水面线、能量分布、流量系数等水力因素。结果表明,主渠道侧堰段能量基本保持不变,符合De Marchi的恒定能量假定;主渠道靠近侧堰边壁、中心线以及另一边壁三处的水面波动程度不同,说明侧堰对堰前水流产生影响;基于De Marchi假定和无量纲分析原理得到的流量公式最大相对误差均在±10%以内,满足灌区量水精度要求。 展开更多
关键词 矩形侧堰 水力特性 流量系数
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矩形渠道薄壁侧堰水力性能影响因素初探 被引量：5
2
作者 王佳伟 王文娥 +1 位作者 胡笑涛 王莹莹 《中国农村水利水电》 北大核心 2015年第5期133-136,140,共5页
我国灌区小型渠道量水装置较缺乏,若对渠道进口略加改造即可成为经济实用、装配简便的量水装置——侧堰,但目前对其研究还很不深入。通过理论及试验的方法对侧堰水力性能及影响因素进行了研究。通过对矩形渠道上6种堰高、4种堰宽的矩形... 我国灌区小型渠道量水装置较缺乏,若对渠道进口略加改造即可成为经济实用、装配简便的量水装置——侧堰,但目前对其研究还很不深入。通过理论及试验的方法对侧堰水力性能及影响因素进行了研究。通过对矩形渠道上6种堰高、4种堰宽的矩形薄壁侧堰在10种流量条件下过流特性试验观测,得到59种工况下9个关键断面27个测点的水深,分析了水面线的变化规律、侧堰上游水深及堰高与流量的关系。根据堰流公式,通过对流量系数Cd的探讨,得到Cd与上游佛汝德数Fr1、h1/P、h1/b具有较好乘幂关系的表达式,拟合得出的具有指数形式的矩形薄壁侧堰流量公式简明实用,流量计算的平均误差为3.85%,最大误差小于7.16%。 展开更多
关键词 矩形渠道 量水 侧堰 流量系数
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基于LS-SVM的侧堰泄流能力预测模型 被引量：2
3
作者 李国栋 沈桂莹 +1 位作者 李珊珊 陆庆楠 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期843-851,共9页
为了准确高效地得出矩形侧堰流量系数(C_(d)),首先设计矩形侧堰模型试验,得出6种不同流量工况下的流量系数试验值,利用MATLAB搭建不同核函数的最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,将影响C_(d)的各无量纲参数作为模型输入,C_(d)作为模型输出... 为了准确高效地得出矩形侧堰流量系数(C_(d)),首先设计矩形侧堰模型试验,得出6种不同流量工况下的流量系数试验值,利用MATLAB搭建不同核函数的最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型,将影响C_(d)的各无量纲参数作为模型输入,C_(d)作为模型输出.研究表明:LS-SVM模型可用于矩形侧堰流量系数预测,且高斯核函数优于多项式核函数和线性核函数,在测试阶段最佳模型的性能指标平均绝对误差(MAE)为0.005,均方根误差(RMSE)为0.005,决定系数(R2)为0.966,表明该模型性能较好,精度较高,预测值较准确.本文提出了一种预测侧堰泄流能力的智能模型,讨论了不同无量纲参数对该模型的影响,验证了该模型的适用性,为类似水利工程提供参考依据,同时为解决复杂水力学问题提供新思路. 展开更多
关键词 矩形侧堰 流量系数 核函数 LS-SVM 人工智能 机器学习
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矩形渠道矩形侧堰水力特性试验研究 被引量：1
4
作者 卢德友 王莹莹 +1 位作者 张文正 贾晓萌 《节水灌溉》 北大核心 2023年第9期120-124,共5页
矩形侧堰作为一种量水设施,具有结构简单、造价低廉、安装拆卸方便和精度较高等优点,适用于量大面广的小型渠道及田间进水口的量水。对矩形渠道上6种不同高度的矩形侧堰在6种不同流量下进行试验,获得了矩形渠道矩形侧堰上下游附近水面线... 矩形侧堰作为一种量水设施,具有结构简单、造价低廉、安装拆卸方便和精度较高等优点,适用于量大面广的小型渠道及田间进水口的量水。对矩形渠道上6种不同高度的矩形侧堰在6种不同流量下进行试验,获得了矩形渠道矩形侧堰上下游附近水面线,研究了壅水高度、水头损失等水力特性,推导了形式简单、精度较高的流量公式。结果表明,主渠道侧堰附近水面靠近侧堰一侧波动程度较大,主渠道中心线次之,远离侧堰一侧的较稳定;壅水高度和水头损失随堰高度的增加而增加;推导的流量公式最大相对误差绝对值为4.98%,平均相对误差绝对值为4.27%,满足相关标准及灌区量水精度要求。 展开更多
关键词 矩形侧堰 壅水高度 水头损失 水力特性 流量公式 侧堰高度
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矩形侧堰水力性能参数研究 被引量：4
5
作者 王学贤 陆庆楠 +1 位作者 庄铁钢 许沥 《节水灌溉》 北大核心 2021年第3期85-88,共4页
为研究矩形侧堰自由出流水力性能,探索侧堰泄流公式,试验采用控制变量法,设置不同堰高、堰宽,研究流量与各水力性能参数的关系。结果表明:(1)理想状况下,矩形侧堰泄流时水流的总能损失在10%以内,能量损失主要体现在堰口处;(2)水面线在... 为研究矩形侧堰自由出流水力性能,探索侧堰泄流公式,试验采用控制变量法,设置不同堰高、堰宽,研究流量与各水力性能参数的关系。结果表明:(1)理想状况下,矩形侧堰泄流时水流的总能损失在10%以内,能量损失主要体现在堰口处;(2)水面线在堰口近上游端低于远离上游端;(3)侧堰流量与堰宽、堰上水头成正比。流量系数md与弗汝德数Fr1,上游水深与堰高比h/P,上游水深与堰宽比h/b关系显著,与弗汝德数Fr1正相关,与h/P,h/b负相关。得出0~30 L/s流量范围内侧堰泄流公式,Q=Fr10.162(h/P)-0.113(h/b)-0.045b21/2H3/2,实测流量与计算流量误差范围在-0.01%~6.86%之间,符合测流误差范围,测流精确。研究成果可为侧堰测流提供理论依据,对灌区量水设备、方法的发展和改进具有重大意义。 展开更多
关键词 矩形侧堰 量水 水力性能 水面线 流量系数
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矩形渠道薄壁侧堰水力特性试验及数值模拟 被引量：19
6
作者 王莹莹 王文娥 +1 位作者 胡笑涛 王佳伟 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期70-78,共9页
薄壁堰是一种体型简单、经济实用、精度较高的量水设施,薄壁侧堰经常与小型渠道连接使用。目前对薄壁侧堰水力特性影响因素的研究还不深入,本文作者在矩形渠道薄壁侧堰试验研究的基础上,利用FLOW-3D软件对渠道侧堰进行了数值模拟计算,... 薄壁堰是一种体型简单、经济实用、精度较高的量水设施,薄壁侧堰经常与小型渠道连接使用。目前对薄壁侧堰水力特性影响因素的研究还不深入,本文作者在矩形渠道薄壁侧堰试验研究的基础上,利用FLOW-3D软件对渠道侧堰进行了数值模拟计算,获得了不同堰高、不同流量条件下矩形渠道侧堰上、下游水面线、水深及流速分布,通过对渠道水面线实测值和模拟值的对比分析发现模拟值与实测值吻合较好,并对模拟结果进行了分析;根据试验数据拟合了流量公式。结果表明:模拟值与实测值的相对误差<10%,两者具有较好的一致性,说明数值模拟具有一定的可靠性,可以为量水设施的工程设计提供参考和依据;拟合出的流量公式,最大相对误差为5.91%,最小相对误差为1.07%,满足精度要求。 展开更多
关键词 矩形渠道 侧堰 水力特性 数值模拟
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矩形渠道梯形薄壁侧堰流量系数及分水研究 被引量：6
7
作者 王莹莹 王文娥 胡笑涛 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期38-45,共8页
侧堰安装在渠道侧边,常用来宣泄水流,控制水量,具有结构简单、量水精度较高等优点。若能对侧堰量水时主、侧渠道分流比例与上游来流结合起来研究,则侧堰可同时完成量水与分水两种功能,实现一物多用,经济实用。本文对具有不同堰顶角度(θ... 侧堰安装在渠道侧边,常用来宣泄水流,控制水量,具有结构简单、量水精度较高等优点。若能对侧堰量水时主、侧渠道分流比例与上游来流结合起来研究,则侧堰可同时完成量水与分水两种功能,实现一物多用,经济实用。本文对具有不同堰顶角度(θ=0°,3°,6°,9°)的梯形侧堰进行试验,测量了各工况下侧堰附近的水深等水力因素,获得了侧堰附近水面线,计算了不同堰顶角度下的分流比例,研究了流量系数与其影响因素之间的关系。结果表明:同一堰顶角度下,分流比例随着上游来流流量的增大而增大,不同堰顶角度下,分流比例变化范围随着侧堰堰顶角度的增大而减小;获得的分流比例公式精度较高,决定系数达到0.921;获得的含有P/h_1和Fr_1的流量系数公式最大相对误差为8.06%,满足测流精度要求。该文章对侧堰量水与分水功能的结合进行了初步探索,为侧堰的研究提供了新的方向与依据。 展开更多
关键词 分水 矩形渠道 侧堰 水力特性 流量系数
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