大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法技术方案

本发明专利技术公开了属于大口径有压输水系统流动计算技术领域的大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法。包括确定描述垂直自由出流的特征参数；在垂直自由出流出口的圆形截面上建立坐标系；引入外形极值系数φ并计算大口径垂直自由出流的气液界面最大雍高H<subgt;max</subgt;；引入外形分布系数Δy，确定气液界面雍高的分布规律；利用外形极值系数φ和外形分布系数Δy，计算垂直自由出流出口x＝0截面上水面雍高随y的变化；计算y＝y<subgt;0</subgt;截面上时，水面雍高随x的变化；引入扩散流动因子a、雍高流动因子b计算垂直自由出流的内流特征h<subgt;f</subgt;。本发明专利技术可以快速、准确地估算出口断面的水气交接面外形及其内流特征，简便而高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大口径有压输水系统流动计算，尤其涉及大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法。

技术介绍

1、垂直自由出流是一种用于大口径有压输水系统的特殊出流结构，具有管径大、流量大的特点，其气液界面形貌复杂多变。气液界面的形貌对有压输水系统瞬变流的分析至关重要。国内外尚无针对大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌的计算方法。为解决这一问题，本专利技术提出了一种计算方法，以确定大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌，从而为大口径输水系统的瞬变流分析提供可靠的技术支撑。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提出大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，包括如下步骤：

2、步骤一、确定描述垂直自由出流的特征参数；

3、步骤二、在垂直自由出流出口的圆形截面上，以圆心为原点，以纵剖面与出口截面的交线为基准，建立坐标系；

4、步骤三、引入外形极值系数φ并计算大口径垂直自由出流气液界面的最大雍高hmax；

5、步骤四、引入外形分布系数δy，确定气本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，所述步骤一中的特征参数包括进口直径D0、出口直径D1、输水系统流量Q。

3.根据权利要求1所述大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，所述步骤三中气液界面最大雍高Hmax的计算公式如下：

4.根据权利要求1所述大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，所述步骤五中垂直自由出流出口x＝0截面上水面雍高随y的变化函数为：p>

5.根据权...

【技术特征摘要】

1.大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，所述步骤一中的特征参数包括进口直径d0、出口直径d1、输水系统流量q。

3.根据权利要求1所述大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，所述步骤三中气液界面最大雍高hmax的计算公式如下：

4.根据权利要求1所述大口径有压输水系统垂直自由出流气液界面形貌确定方法，其特征在于，所述步骤五中垂直自由出流出口x＝0截面上水面雍高随y的变化函数为：

5.根据权利要求1所述大口径有压输水系统垂直自由出流气...

【专利技术属性】
技术研发人员：王福军，刘金昊，朱建忠，徐飞燕，王超越，姚志峰，资丹，钟强，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：