平板扰流片高度对壁面压力分布的影响

在风洞中研究了扰流片高度和底部间隙对平板扰流片引起的底板壁面压力分布的影响。用电子扫描阀测量的压力分布结果表明,底部没有间隙时,扰流片高度的增加不影响扰流片前后分离点、再附点以及主涡相对位置的变化;而下游回流区二次涡的相对高度随着扰流片高度的增加而增加,导致该区域无量纲压力系数绝对值减小。底部相对间隙在0.8～2.0之间时,扰流片高度小于边界层厚度时的壁面平均压力比扰流片高度大于边界层厚度时小30%左右。底部间隙对各种扰流片引起的壁面压力分布的影响趋势完全相似。     

均匀流绕旋转圆柱分离流动的数值模拟

本文利用离散涡模型与边界层理论相结合的方法，研究了高雷诺数下，均匀流绕旋转圆柱的分离流动以及有关动力学特性，并验证了Magnus效应，数值模拟过程中，边界层方程用Keller盒式法求解，离散涡采用涡量均匀分布的圆形涡团模型并以涡核半径随时间增长来模拟涡旋的粘性扩散效应。在计算绕旋转圆柱的流动中，无须人为地引进非对称扰动，到一定时候就能自动形成交替脱落的涡街，旋转圆柱周向速度与来流速度比值α的变化范围为0.05-0.3。计算所得升阻系数、分离点的位置以及压力分布与理论和实验结果相符。     

一种适于强分离流动的三方程VLES模型

强分离流动的准确模拟对湍流模型极具挑战性,导致现有的VLES模型仍难以满足要求。究其原因,强分离流动往往伴随分离涡且具有局部旋转特征,而现有模型往往并未考虑该效应。为此,该文基于旋转湍流中表现优异的k-ω-v²模型,建立了一种新的VLES模型,并将其应用于圆柱绕流中,结果表明：相比现有的VLES k-ε模型,新模型准确地预测了圆柱后方的回流区长度,且雷诺应力的预测明显占优。通过精度控制函数及几个相关尺度的分析,发现湍流积分尺度是关键影响因素,新模型得到了该尺度的合理值,而VLES k-ε模型则高估了该值,导致精度控制函数偏低而预测失真。     

导叶开度对混流式水轮机压力脉动特性及流动诱导噪声的影响

为研究导叶开度对混流式水轮机压力脉动特性及流动诱导噪声的影响,应用CFD和LMS Virtual Lab软件分别对混流式水轮机在三种导叶开度下进行非定常流场和声场数值计算。结果表明:混流式水轮机内压力脉动主要受到叶片通过频率(108.33Hz)以及低频脉动(4.15Hz)的影响;随着导叶开度的增大,叶频对转轮进口和蜗壳内压力脉动的影响逐渐增加;外场噪声的分布与混流式水轮机的几何轮廓相吻合;尾水管弯肘段有助于减弱混流式水轮机流动噪声声压;导叶开度越大,混流式水轮机辐射出的外场噪声声压值越大,偶极子特性越明显。研究结果可为混流式水轮机组的稳定运行及流动诱导噪声的控制提供参考。     

“北粮南运”背景下东北地区粮食虚拟水流动及其对水资源压力的影响

利用多源数据解析了东北地区粮食虚拟水的流动规模和结构,并评估了其对水资源压力的影响。结果表明:1990—2022年东北地区粮食虚拟水调出量共计16520.03亿m³,其中绿水12604.78亿m³,蓝水3915.25亿m³;气候变暖与经济利益共同驱动了粮食虚拟水流动规模和结构,因粮食虚拟水流动引起的水资源压力指数由0.47上升为0.87,压力水平由中度变为重度;东北地区应结合水资源条件调整种植结构,推进水网工程建设;中央政府需推动虚拟水和实体水资源综合管控,保障粮食安全与水资源可持续利用。     

京津冀城市群虚拟水流动格局变化对区域水资源压力的影响

【目的】合理的虚拟水调动是缓解水压力的重要途径,尤其在人口聚集的城市群地区,用水需求激增导致区域缺水问题严重。城市群内部不同地区间的紧密关联有助于促进虚拟水贸易,对优化城市群水资源配置、缓解水资源压力具有重要意义。【方法】采用多区域投入产出法,解析极端缺水的京津冀城市群内外间及其内部的虚拟水流动格局与变化,并揭示其对缓解区域水压力的作用。【结果】结果表明：(1)2012—2017年京津冀城市群与外部地区的虚拟水贸易量先增加后减少,而城市群内部虚拟水自给量却先减少后增加,2015年后京津冀内部虚拟水贸易增强;(2)京津冀城市群内部虚拟水流动格局呈现明显的时空异质性,虚拟水主要由经济相对欠发达的周边城市流入经济相对发达的中心城市(北京市、天津市、石家庄市和廊坊市),且随时间的推移,流动强度和向中心城市的集中程度均不断加强;(3)虚拟水流动明显缓解了京津冀中心城市的水资源压力,其实际水压力指数比虚拟水流动后的假定水压力指数年均下降12.12%,且下降程度逐年增加,但却加重了周边城市的水资源压力。【结论】京津冀城市群虚拟水流动有效缓解了中心城市的缺水压力,但不同城市的产业结构调整、虚拟水流动格局优化仍有很大提升空间。     

倾斜水射流冲击移动平板的流动分析

该文采用雷诺应力湍流模型(RSM)和Simplec算法对倾斜冲击淹没射流下移动平板表面的流动特性进行数值分析,得到了不同入口雷诺数、入射角度和不同平板移动速度下平板表面流场的流函数分布和平板近壁面湍动能分布。研究结果表明,斜射流下冲击点下坡侧产生了旋涡区,此旋涡随板速的提高而被压缩,其中心逐渐向射流中心区靠近。此外,相同条件下滞止点处的近壁湍动能最大,湍动能峰值位置随平板的移动而同向移动,并随入射角的降低而远离射流的几何中心。     

Pressure distribution on the wall of the inner cylinder reciprocating axially to the unsteady flow of viscoelastic fluid in eccentric annulus

1. INTRODUCTION During the oil production process, the produced fluid flows in the eccentric annulus between the tube and the sucker-rod reciprocating axially. In this article, the pressure distribution on the wall of the inner cylinder for the unsteady flow of the flowing fluid, which can be regarded as viscoelastic fluid, in the eccentric annulus with the inner cylinder reciprocating axially, is studied and the results are of significance in practical engineering for analyzing the mechan…     

溢流坝面压力分布的半解析解

本文从纳维埃斯托克斯方程式出发,应用贴体坐标变换,推出了计算溢流坝面反弧段压力分布准三维的精确方法,且用差分法进行了数值解。该方法和有限元法相比,具有计算简单、时间短、易于收敛的优点。     

前柱和后柱对并列双柱脉动压力的干扰

本文研究了在并列双圆柱的正前方或正后加上一个等直径的圆柱，组成等边三角形排列的三圆柱的脉动压力分布，着重研究前柱或后柱对并列双圆柱脉动压力分布的影响，同时还在相同的试验条件下，进行了并列圆柱和三圆柱脉动压的比较。结果表明，并列双圆柱前方或后主库上第三个圆柱形成的等边三角形排列的三圆柱，受影响严重的是后排圆柱，脉动压力分布出现了严重的不对称，内侧的压力脉动极其强烈，外侧的压力脉动很弱，与时均压力分布     

水跃对水平管弹状流压力降的影响

本文对气、液两相分别应用一维形式的质量守恒方程和动量守恒方程。假设各流动物理量在水跃面上具有第一类间断点,推导出水平管弹状流中水跃压降的表达式。对以水和空气为流动介质,内径为２５．８ｍ,５１,２ｍｍ和３００ｍｍ的三种管道,在液相表观流速为１．１１ｍ／ｓ,气相表观流速为２￣１０ｍ／ｓ的范围内,计算出了水跃压降的大小随Ｌｏｃｋｈｒｔ－Ｍａｒｔｉｎｅｌｌｉ参数的变化关系,分析了水跃压降对水平管弹状流摩擦     

串列双圆柱在规则波中的压力分布

本文通过实验研究，测定了串列双圆柱在规则波中柱表面压力，分析了定常压力和脉动压力沿柱周向的分布，对并列、串列双圆柱的升力进行了适当的讨论，结果表明，两柱的压力分布、升力均与两柱间距有关。     

高水头水轮机配水环管(蜗壳)水压试验及保压浇筑混凝土

高水头冲击式水轮机配水环管（蜗壳）采用分段压力试验,消除大厚度钢板焊接过程中产生的应力;大型中高水头抽水蓄能机组也采用水压试验来有效消除蜗壳焊接过程中的应力并检查焊接质量,同时检验蜗壳充水后的变形规律。两种类型机组的配水环管和蜗壳均采用保压浇筑混凝土施工的方法,取消蜗壳与混凝土之间的弹性垫层,使蜗壳与混凝土紧贴,减小机组运行中的振动,减小蜗壳内水压力对混凝土的作用力,增加安全裕度。     

有压接无压泄洪洞设计初探

随着大量直河段水利水电枢纽的修建,有压接无压泄洪洞的应用日益广泛,而目前国内外并无有压接无压泄洪洞设计的系统介绍。本文总结了多年有压接无压泄洪洞设计的工作经验,并收集整理国内已建、在建工程有压接无压泄洪洞特征参数,提出了有压接无压泄洪洞设计的系统思路和设计方法。     

软基底板外伸式涵洞衬砌结构有限元分析

本文采用填筑土体应力应变非线性双曲线模型，提出模拟涵洞施工分层填筑加载过程及填筑土体与衬砌结构联合作用的有限元分析方法，得出软基底板外伸式大型涵洞衬砌结构内力及衬砌周边填筑土体压力，开挖基面上边荷载的分布规律。计算成果已为实际工程设计采用。