摘要：活动导叶作为水轮机的重要导流部件,紧邻转轮,其尾涡结构会进入下游转轮流道,影响机组的运行稳定性。为此,提出一种具有光滑前缘的变截面仿生活动导叶,分析了不同攻角和不同前缘凸起数量下导叶自身水动力特性、尾迹区压力脉动特征和导叶周围流场分布特征。结果表明,在3种不同的攻角下,仿生导叶受到的水动力力矩和径向力相对于原始导叶都大幅降低,最大力矩下降51.2%(攻角20°,sin-two模型),最大径向力下降40.6%(攻角20°,sin-two模型)。sin-three仿生导叶压力脉动降低显著,对于同一导叶高度处的不同监测点,各导叶模型压力脉动幅值大致相同。sin-three仿生导叶对负力面大尺度流动分离的抑制作用效果最佳,甚至在大攻角30°时,也展现出优秀的流动分离抑制作用。基于仿生的被动流动控制措施对优化水电机组在小流量工况运行时(或导叶处于较大的攻角)的运行稳定性具有重要的参考价值。

摘要：本文对急流弯道上的斜槛设计进行了研究。首先阐述了弯道上斜槛控制超高的原理,并根据此原理给出了斜槛的设计公式,提出斜槛的的设计方法。工程实例表明,本文给出的方法是合理的。同时对斜槛的高度、长度、形状、斜槛的间距、斜槛与水流方向的夹角等影响设计因素进行了探讨,这有利于斜槛在实际工程中的运用。

摘要：电子设备高度集成化导致其发热功率同步大幅增加,需要更高效的冷却技术解决其散热问题。自相似微通道热沉(Self-similarity micro-channel heat sink,SSHS)是近几年提出的一种新型微通道换热结构,与一般的微通道热沉相比,具有更好的换热均匀性和更宽的适用性。利用数值方法对SSHS的一个完整工作单元内的流动过程进行了模拟计算,以进一步分析SSHS的综合性能,并在此基础上,改进和优化其结构参数。计算结果表明,SSHS内各溢流通道(微通道)间存在较严重的流量分配不均问题,改变溢流通道结构参数对其流量分配过程影响很小,流量分配不均是SSHS自身结构所决定的固有特性,通过将等截面分流通道结构设计改为渐縮式斜坡设计,可以减弱入口分流通道末端的滞止效应,从而可以大大缓解溢流通道间的流量分配不均匀性问题。优化计算结果表明,0.07～0.80 kg/h的流量范围内,当斜坡角度为5°时,可将溢流通道间的流量差由原来的数倍降至不超过35%,而平均流动阻力增加不超过10%。

摘要：设计制造一种以太阳能等低温热源驱动,并在负压下运行的两级管式淡化脱盐装置。在44及62℃恒温热源加热条件下,测试装置处于101、60及20 kPa运行压力时的水温及淡水产率,对其性能进行评估。结果表明负压运行可使蒸馏系统产水率提高到常压运行时的3倍以上,同时可提升装置对热能的利用效率。此外,数据表明真空辅助技术应用于小型淡化装置时,电能消耗较低,操作压力为60及20 kPa时,真空泵每小时耗电量分别约为0.00035及0.009 kWh。结合实验数据对2~5级管式蒸馏器的能量利用效率进行估算,当热源温度为70℃时,5级蒸馏器性能系数在60 kPa负压下可达3.79。

摘要：对于高堆石坝,施工期心墙内部是否会出现过低的竖向土压力或较高的孔隙水压力对施工期以及蓄水期大坝安全稳定具有重要意义。以施工期砾石土心墙应力监测资料为基础,结合施工进度和过程资料,分别从时间、空间和影响因素分析砾石土心墙施工期竖向土压力和孔隙水压力,以期对土质心墙高堆石坝的设计理论和施工措施的完善具有促进作用。竖向土压力主要和土重度、土柱厚度和拱效应有关,沿坝轴线基本为对称分布;心墙拱效应最强烈的部位大约在1/3坝高处坝轴线附近;存在拱效应的高程土压力呈驼峰状分布,坝轴线附近土压力最小。孔隙水压力主要和竖直土压力、含水率有关。在大坝填筑过程中,应加强心墙土料和上下游坝壳含水率的控制,避免过高孔隙水压力的产生,并降低拱效应的影响。

摘要：对湖库水源地及明渠取水型城市原水系统污染事故的"危害度"评价进行探讨。归纳分析"危害度"的直接与间接影响因素;应用粗糙集理论与方法,对间接影响因素进行重要度分析与冗余约简;综合直接与间接影响因素,构建城市原水污染事故"危害度"的应急评价模型;引用Vague集相似度量方法对模型中的主要直接影响因素"浓度超标系数"的模糊渐变性进行度量。以成都市原水系统为应用背景,设计湖库硝基苯污染事故模拟工况,依据所构建模型计算各工况"危害度"值,并通过敏感性分析方法,对该模型的合理、有效性进行分析验证。结果表明,所构建模型能够综合反映湖库水源地及明渠取水型城市原水系统的污染事故对城市水厂及饮用水安全的危害影响程度。

摘要：为了对中小型原水河渠污染事故危害影响程度进行综合评价,利用污染事故案例样本资料,在提出原水污染事故危害度概念基础上,归纳影响中小型原水河渠污染事故危害度的直接与间接影响因素,应用粗糙集理论与方法,对间接影响因素进行重要性分析、冗余约简及重要度权重计算,综合直接与间接影响因素的作用,构建中小型原水河渠污染事故的应急评价模型。以成都市原水河渠为例,设计模拟污染事故情景,对所构建模型进行分析,结果表明,模型能够反映中小型原水河渠污染事故的危害影响程度。所构建模型适用于中小型原水河渠污染事故的应急评价,可为应急响应决策提供支撑信息。

摘要：挟沙水流与清水相遇时,由于前者的密度比后者大,在条件合适的时候,挟沙水流就会潜入清水底部继续向前流动,形成浑水异重流,是泥沙运动的一种特殊形式,特别是在水库的泥沙设计及运行排沙方面需要进行深入的研究。基于水沙两相流理论,将含沙浑水作为一相均匀流体处理,引入相间滑移速度的概念,建立混合相连续方程、动量方程、第二相的体积分数方程和相间相对速度方程的ASM(Algebraic Slip Mixture)两相流模型,并耦合求解水动力学计算的标准k-ε方程组。还介绍了针对异重流研究设计的多相流试验水槽及模型试验方法,对ASM模型计算的结果进行试验验证并分析模型适用条件。结果表明:该模型可以对异重流潜入,前锋形态及推进速度进行有效模拟;对Re数大于2000及含沙量高于1 kg/m3的异重流条件可以进行较精确的模拟。研究为深入了解水库、湖泊及河流入海口水沙异重流问题提供了新的途径。

摘要：城市水安全应急保障系统具有复杂、多变以及模糊性等特点。本文采用Vague集相似度量模型构建了城市水安全应急保障度综合评价模型。以成都市为例,应用该模型建立了成都市水安全应急保障度评价指标体系,包括目标、准则、指标3个层次,其中准则层分为7个评价维度;采用AHP法与Delphi法进行指标赋权;并设计了5个工况,对成都市水安全应急保障度进行评价。计算结果表明,成都市水安全系统的基础压力较轻,提高'突发污染事件应急处理率',可增强城市的水安全应急保障能力。实例应用结果表明本文模型可对城市水安全应急保障度进行有效的全面评价,同时,可对'城市水安全应急保障度'进行定量调控。

摘要：堆石矮堰是常用的“生态友好型”河道整治建筑物。水流经过堆石矮堰会在其周围产生冲刷,威胁其结构安全。为了提高堆石矮堰清水冲刷尺度的预测精度,基于室内水槽试验研究了堆石矮堰清水冲刷的历时发展特性,分析了水流强度、矮堰淹没度和矮堰透水性对冲刷尺度发展过程的影响。结果表明:清水冲刷条件下,堆石矮堰下游冲刷坑在试验初期发展迅速,随后逐渐变缓;在冲刷发展的任一时刻,冲刷深度和冲刷长度随水流强度的增大而增加,随矮堰淹没度的增大而减少,矮堰透水性的增大使冲刷长度增加,使冲刷深度减少;随着冲刷的发展,冲刷坑纵剖面形态逐渐收敛,其面积与冲刷深度和冲刷长度的乘积线性正相关。基于理论分析和试验数据,提出了堆石矮堰历时清水冲刷深度、长度、体积的计算公式,可用于指导堆石矮堰冲刷设计。