国家自然科学基金(51079009)
- 作品数：11 被引量：30H指数：4
- 相关作者：胡旭跃沈小雄张青松陈家贵周灿更多>>
- 相关机构：长沙理工大学湖南省水沙科学与水灾害防治重点实验室映秀湾水力发电总厂更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省教育厅科研基金交通部西部交通建设科技项目更多>>
- 相关领域：水利工程环境科学与工程建筑科学理学更多>>
- 连续弯曲河道段桥位布置及通航安全分析被引量：5
- 2015年
- 基于MMG船舶操纵运动数学模型基本理论,利用龙格-库塔方法进行积分计算求解方程组,将船舶的各受力方程结合流场数学模型计算的表面流场数据在MATlAB软件中编制成船舶操纵运动数值模拟可视化程序,以洞庭湖澧水洪道安乡大桥建设工程为背景,计算分析桥梁建设后航道弯曲半径及桥前直线段距离对通航安全的影响。结果表明,船队通过连续弯曲河道出弯时占用的航宽增大,千吨级航道中的弯曲半径取《内河通航标准》中单弯情况规定的最小值480 m时,上游出弯口与大桥间的安全直线段距离需6倍船长以上。距离为5倍船长时,航道弯曲半径应增大至550 m,无法达到相应的航道弯曲半径时,下游桥孔的通航跨距应相应增加15.8%。
- 胡旭跃尹愈强沈小雄陈健强许足怀
- 关键词：安全工程通航安全弯曲河道数值模拟
- 过渡段对连续弯道水流影响的数值模拟被引量：8
- 2011年
- 通过分析不同长度的过渡段对连接连续弯曲河道后弯水流的影响,探讨航道整治工程设计中过渡段长度的确定依据。在模型试验资料验证的基础上,采用RNG k-ε湍流模型和VOF方法处理自由水面的水气两相流数学模型,对连续弯道水流进行模拟计算。对比不同过渡段长度条件下后弯水流特征的变化情况,发现增加过渡段长度可以减弱前弯对后弯水流的影响。当相对过渡段长度大于一定数值后,后弯的特征水流情况保持稳定,增加过渡段长度所引起的减弱前弯水流对后弯水流影响的效应基本丧失。以后弯水流条件趋于稳定为特征定义临界过渡段长度,可作为航道尺度设计中过渡段长度取值的计算基础。
- 胡旭跃张青松马利军
- 关键词：连续弯道模型试验数值模拟水流条件
- 船舶通过桥墩附近时的横向受力影响分析被引量：2
- 2016年
- 采用水槽模型试验,对不同流速下船舶通过桥墩附近时横向受力情况进行试验,探究桥墩存在对通过桥区的船舶横向受力影响特征。试验表明:船舶顺流与桥墩交会过程中的横向受力变化有明显的特征,船首在上游或船尾在下游距桥墩3.6倍相对桥墩直径之外区域时,桥墩对船舶基本无影响。交会过程中船舶先受到横向推力,推力先增大并在船首在墩前区域达到峰值后逐渐转变为横向吸力,横向吸力在船桥中心交会区域达到最大后再转变为推力,随后横向推力在船尾出桥墩区域达到峰值。通航条件下,桥船受力影响相对间距不大于2.8倍桥墩直径,因此在大于2.8倍桥墩直径时船舶通航不受桥墩影响。
- 刘双钟佳昌胡旭跃
- 关键词：横向受力船模试验
- 有植物河道糙率随机模型及其应用
- 2016年
- 运用唐洪武的综合糙率计算公式,结合蒙特卡罗法不确定性分析理论,建立有植物河道糙率计算的随机分析模型,在河道水流参数固定的情况下,分析植物特征参数的随机性影响。并利用该模型计算了一条矩形灌溉渠道的综合糙率,对计算结果进行统计并与水力学中经验值对比分析,发现该随机模型计算结果适用于有植物分布的天然河道及人工灌溉渠道的糙率计算。
- 周灿姜昆胡旭跃
- 关键词：植物糙率不确定性
- 波浪作用下柔性植物带内流速分布特性研究被引量：2
- 2017年
- 该文基于波浪水槽物理模型试验,研究了不同波浪条件下,最大水平流速的垂线流速分布特性。与无植物时的垂线流速对比,提出了水平流速衰减系数,分析了其特性。与无植物区相比,各断面在柔性植物的影响下垂线流速均有所减小;在柔性植物带内,上部冠层区的流速减小,植物带越长减小越显著;近底处的流速沿程先减小后增大再减小。随着来波波高的增大,各断面与无植物时的流速差缓慢增大,流速减小区域有下移的趋势。植物带中和植物带后的实测值与衰减理论值的流速衰减系数均沿水深向上变化规律基本一致,沿程变大,实测值的垂线分布趋于均匀且近底处的流速衰减系数增大更加明显。
- 沈小雄陈家贵胡旭跃李佳周灿吴叶舟
- 关键词：柔性植物
- 连续两弯水流特性的数值模拟研究被引量：1
- 2011年
- 连续两弯的过渡段及后弯水流特性明显受到前弯水流的影响.采用RNGκ-ε湍流模型和VOF方法处理自由水面的水、气两相流数学模型,对中心角为120°带过渡段的连续两弯水流进行计算,分析了连续两弯的断面环流和表面流态.分析结果表明,连续两弯的过渡段表面存在回流;回流与前弯剩余环流叠加,在后弯进口水面出现环流强度<0.14的特征区域;后弯的20°～40°断面为前、后弯环流叠加段,在40°断面前弯剩余环流已经消失.
- 胡旭跃张青松
- 关键词：物理模型数值模拟弯道环流
- 船舶螺旋桨射流对湘江河床底泥扰动影响分析被引量：1
- 2015年
- 船舶航行时螺旋桨产生的射流会对河道水流产生扰动,这种扰动是否能引起河床底泥的再悬浮需要更深入的论证分析。通过对比分析螺旋桨射流发展规律的研究成果,以湘江典型河段为研究对象,结合实船测量结果和此段河流地质资料,探讨了螺旋桨射流对湘江长株潭段河床底泥扰动的影响,并对此段河床底泥起动和悬浮条件进行了理论分析。结果表明:在周围环境流速较低的条件下,螺旋桨射流初始速度、河床水深及泥沙粒径是决定泥沙是否运动的主要因素。湘江长株潭河段已基本库区化,大部分河道平均水深远大于航道的标准水深2.8m,河床泥沙平均粒径大于0.87mm,其中细颗粒泥沙很少,由于螺旋桨射流断面平均流速小于泥沙起动流速,悬浮指标计算值远大于4,因此可以判断船舶正常航行在该段河流时底泥难以起动和再悬浮。
- 胡旭跃余志万家高沈小雄许足怀
- 关键词：螺旋桨射流再悬浮泥沙起动
- 波浪作用下柔性植物对最大床面剪切力的影响研究被引量：1
- 2016年
- 基于波浪水槽物理模型试验,研究分析了在不同植物宽度时,不同的入射波波高及植物密度的情况下,最大床面剪切力的分布规律及其衰减特性。研究表明:在相同植物密度下,随着入射波波高的增大,最大床面剪切力随之增大,最大床面剪切力衰减系数分布大体一致且随着植物宽度的增大,最大床面剪切力随之减小近似呈线性变化;在相同入射波高下,随着植物密度的减小,最大床面剪切力大体随之缓慢增大,最大床面剪切力衰减系数随之减小,曲线斜率缓慢减小;在相同植物密度与入射波高时,随着植物宽度的增大,最大床面剪切力衰减系数随之增大,近似呈线性变化。
- 陈家贵沈小雄
- 关键词：柔性植物
- 明渠水流边壁影响修正的计算方法被引量：4
- 2010年
- 针对窄深明渠及岸壁附近的明渠水流泥沙运动进行研究时,常常需要除掉岸壁的作用以便了解床面剪切应力的影响。以往对边壁影响修正的方法是基于一些没有完全被验证的假设,床面剪切力的计算数值可能受所采取的边壁修正的方法影响。本研究在分析可靠资料的基础上,发现爱因斯坦对数阻力公式不但可以用于计算不同断面形式的平均的水流情况,而且可以分别用于边壁和床面的阻力计算。将分别对应于边壁和床面的爱因斯坦阻力公式应用阻力计算中,可以解决方程组不闭合的问题。试验资料分析表明,本文提出的方法有较高的精度。
- 胡旭跃程永舟刘斌李冬
- 关键词：剪应力明渠流岸壁河床
- 不同宽高比叶片对明渠水流影响的试验研究
- 2013年
- 采用宽高比尺寸1比20、1.5比13.3和2比10的矩形薄片模拟等面积不同几何形态的植物叶片。通过水槽试验对同一水流条件作用下三种叶片对水流的时均流速、紊动强度、雷诺应力的影响进行研究发现:宽高比越大的叶片对水位的影响越小;植物区同一水深的流速随植物宽高比的增大而减小;同一水深宽高比越大的叶片摆动频率越高,其紊动强度也越大;紊动强度、雷诺应力和时均流速的垂向分布类似都表现出了一定的相似性,说明矩形叶片水流紊动具有三维各向紊动同性,而且叶片宽高比的改变并不影响其紊动的各向同性;植物的存在时会使明渠糙率系数极大的增加。
- 李日刚杨轶凡任华强胡旭跃
- 关键词：时均流速宽高比垂向分布紊动强度
