国家自然科学基金(51369022)
- 作品数：13 被引量：32H指数：4
- 相关作者：牟献友李春江陈艳梅王祚成兰艳更多>>
- 相关机构：内蒙古农业大学巴彦淖尔市临河区水务局黄河水利科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：水利工程交通运输工程建筑科学更多>>
- 环翼式桥墩防冲板类型优选试验研究被引量：2
- 2015年
- 为选出最有效的桥墩防冲板类型,通过用椭圆标准方程对防冲板形状进行控制,优选出20个整幅和20个半幅2种类型防冲板,再以最大冲坑深度、三维流速变化和三维紊动变化为试验指标,定量分析整幅和半幅2种类型防冲板的防冲效果,并优选出最佳防冲板类型。试验结果表明:整幅和半幅防冲板防冲刷作用明显比无防冲板工况好,且当防冲板长、短半轴都等于2R时,整幅和半幅防冲板冲坑深度减小率最大,分别为51.6%和57.9%;加上整幅或半幅防冲板后,桥墩周围的纵向和垂向流速分布受到明显影响,且在半幅工况下墩前河床近底流速(防冲板以下)要比整幅工况小;在整幅和半幅防冲板以下部分,纵向和垂向紊动强度变化较大,而横向紊动强度没有发生大幅度变化,相同水深处整幅防冲板工况下的纵向紊动强度比半幅的大,由此得出半幅防冲板更利于桥墩防冲刷的结论。
- 李春江牟献友王祚田剑浩陈艳梅
- 关键词：局部冲刷流场特性紊动强度
- 环翼式桥墩挡板最佳安装位置数值模拟被引量：4
- 2016年
- 利用数值模拟技术对环翼式桥墩周围流场进行数值计算。采用VOF多相流以及标准K-ε紊流模型描述不可压缩粘性流体的三维水动力学特性,计算了不同挡板位置时桥墩周围的流场变化情况。经过计算表明,不同挡板位置对z向流速影响大,当挡板大小与桥墩半径相同,挡板位置在水深1/3处,可以有效防止下潜水流对桥墩底部的冲刷。
- 黄永江牟献友白佳乐
- 关键词：三维数值模拟
- 环翼式防冲板对圆端形桥墩局部冲刷试验及水力特性被引量：5
- 2017年
- 由于传统桥墩冲刷防护措施的局限性,引入新型防冲装置-环翼式防冲板,对圆端形桥墩冲刷进行防护,通过减小下降水流改变桥墩周围水流结构,主动降低了下降水流对桥墩的冲刷。为探究环翼式防冲板对圆端形桥墩局部冲刷的防护作用,采用3种比例圆端形桥墩、3种环翼式防冲板安装位置进行物理模型试验,对圆端形桥墩周围的冲坑特征、垂向流速、垂向紊动强度、紊动切应力等水力要素进行研究。结果表明:安装环翼式防冲板后,3种圆端形桥墩冲刷程度均减小,中圆端形桥墩冲刷减小幅度最大,冲坑体积减小率为30.0%;中圆端形桥墩安装环翼式防冲板后,墩前垂向流速减小为0.039m/s、垂向紊动强度减小为0.025m/s;防冲板上垂面紊动切应力增大,板下垂面紊动切应力减小。试验结果表明环翼式防冲板能够减小桥墩的局部冲刷,具有很高的实用价值。
- 牟献友王丹冀鸿兰李春江乔春林
- 关键词：圆端形桥墩
- 串联环翼式桥墩间冲刷防护影响研究被引量：4
- 2016年
- 环翼式桥墩纵向串联布置时,为深入研究桥墩局部冲刷防护问题,从减小冲坑大小和近底垂向流速的方向出发,通过制作桥墩模型,设计正交试验,研究单向水流条件下桥墩间距、下游侧桥墩防冲板的安装高程及数量对两个纵向串联桥墩中下游侧桥墩的冲刷深度的影响,并对所测结果进行极差分析和SPSS方差分析。结果表明,下游侧桥墩防冲板安装高程的显著性比两桥墩间中心间距大小和下游侧桥墩防冲板安装数量的显著性要高,且下游侧桥墩防冲板的安装数量对桥墩冲刷的影响最小,影响效果从大到小依次为下游侧桥墩防冲板的安装高程、桥墩间距、下游侧桥墩防冲板的安装数量。
- 柏涛牟献友任致贤洪龙生吴金峰
- 关键词：局部冲刷影响因素正交试验方差分析
- 环翼式桥墩周围水力特性试验研究被引量：2
- 2014年
- 为分析环翼式桥墩周围水流流速分布特征,根据桥墩局部冲刷机理,进行了三种流量、三种水深、三种挡板位置的模型试验。试验结果表明:桥墩周围的表层纵向流速、表层横向流速仅仅受到水流波动的影响。挡板与河床的距离越小,桥墩中心线上的近底纵向流速越大,中心线上及墩侧一定范围的近底横向流速越大,但是近底垂向流速却越小。当挡板距离河床底部为0.3倍水深时,靠近河床边壁处各向流速受挡板影响不大,但是靠近桥墩中心处各向流速在挡板所在位置都有尖点,同时,靠近桥墩中心处的纵向相对紊动强度在测点高度与水深比值为0.4处有极大值。
- 刘晓民陈艳梅牟献友张志澍
- 关键词：流速分布
- 桥墩上环翼型防冲板和开缝组合新型防护试验研究被引量：6
- 2017年
- 由于传统桥墩冲刷防护技术的局限性,引入环翼型防冲板和开缝组合的新型防护措施,通过主动减小墩前下降水流和墩侧绕流对河床进行防护。为探究组合防护措施的防冲刷效果,采用最优安装位置、最优形状的防冲板与不同高度、不同位置的墩缝系统组合,进行室内物理模型试验。以冲坑三维特征、桥墩周围时均流速、紊动强度和紊动动能作为试验指标,定量分析开缝防护与组合防护对桥墩冲刷的影响。试验结果表明:两类防护下,冲坑深度均显著减小,且组合防护的冲坑深度减小率是开缝防护的1.8倍;组合防护下,墩前垂向时均流速、垂向紊动强度和紊动动能都明显减小,并在防冲板位置出现板上值远大于板下值的突变现象,墩侧纵向时均流速和纵向紊动强度减小效果显著。研究表明,对于圆柱形桥墩的局部冲刷,环翼型防冲板和开缝组合防护效果突出,为深入研究桥墩防冲刷的组合防护奠定了一定的基础。
- 牟献友乔春林冀鸿兰李春江王丹
- 关键词：时均流速紊动强度
- 环翼式桥墩最优挡板形状试验被引量：7
- 2014年
- 为研究环翼式桥墩的最优挡板形状,基于桥墩局部冲刷机理,进行了不同流量和不同环翼式挡板形状下的环翼式桥墩局部防冲刷水工模型试验。在环翼式挡板延伸长度为45 mm、位置在水深的1/3处,研究了不同流量、不同挡板形状的桥墩最大冲刷深度、三维时均流速及纵向和垂向紊动强度。结果表明:与无挡板相比,挡板前端和尾端宽度都为45 mm时水流垂向流速减小程度最大;纵向、垂向紊动强度减小程度最大;最大冲刷深度可减小57.6%,防冲刷效果明显。
- 陈艳梅牟献友成兰艳张志澍
- 关键词：冲刷深度时均流速紊动强度
- 多级水沙分离装置不同斜板间距分沙效果试验被引量：2
- 2015年
- 针对黄河内蒙古段河水高含沙问题,通过改变多级斜板水沙分离装置中的斜板间距,探讨了不同流量、不同浓度浑水下斜板间距对泥沙分离率的影响。结果表明:第一级和第二级分沙装置中斜板间距越小,水沙分离效果越好;第三级分离装置的斜板间距减小到2 mm时,其对提高水沙分离率的影响不明显,而且会导致泥沙淤积,不利于排沙。同时分析了不同流量下斜板间距对排沙孔分离出的泥沙中值粒径的影响,结果表明:在同一流量下,排沙孔泥沙颗粒粒径随斜板间距的增大而增大。
- 田剑浩牟献友王祚李春江任致贤陈艳梅
- 关键词：黄河
- 环翼式桥墩挡板形状对垂向水力特性的影响被引量：7
- 2014年
- 根据桥墩局部冲刷机理,通过桥墩加装环翼式挡板减小局部冲刷的试验研究,分析了加装环翼式挡板后,水流在桥墩四周的垂向水力特性。试验结果表明:桥墩迎流面中心线的垂向速度在安放挡板位置处有拐点。3种形状的挡板中,形状为A1的挡板的近底垂向流速减小幅度最大,影响水流紊动宽度也最大,同时表层垂向紊动强度、近底垂向紊动强度减小幅度也最大。利用CFD软件进行数值模拟分析发现,与物理模型所得结果相吻合。
- 陈艳梅牟献友成兰艳李春江
- 关键词：数值模拟
- 圆端形桥墩数值模拟防护研究被引量：4
- 2020年
- 本文采用数值模拟与理论分析相结合的手段,从圆端形桥墩周围行进水流的特征和变化进行研究分析。模型试验中采用环翼式防冲板对桥墩进行防护。通过Flow-3D流体力学软件进行数值模拟分析,得出圆端形桥墩周围行进水流及其流场变化情况;研究圆端形桥墩绕流流场特征和桥墩冲刷特点,探索圆端形桥墩绕流和冲刷之间的关系,以期为圆端形桥墩绕流及冲刷研究提供理论依据和新的研究思路。
- 高鹏程牟献友王琪梅晓峰
- 关键词：圆端形桥墩数值模拟水流结构
