流固耦合对水击波速的影响

针对经典水击理论忽略流体和管道动态耦合对水击波速的影响,推导出考虑流体-结构相互作用下流体连续方程,有效地计入了管道流速,研究出管道结构动态特性对水击流速的影响以及对轴向应力波波速的影响,并据此得出流固耦合作用使得水击流速值低于经典值的结论。     

采用纵向翼形管模拟水击波速

在水击模型实验中，采用纵向翼形管是模拟水击波速的有效途径之一。为了便于确定翼缘长度，满足模型设计，本文应用结构力学方法和平面有限元方法研究了翼级长度，管壁厚度，管道半径，管材的弹模等关键参数对水击波速的影响，揭示了该结构型式的管道在内水压力作用下变形量与水击波速间的内丰规律，并将理论计算与实验结果进行了对比，两者十分吻合。     

固液两相流不稳定流方程及水击压力的计算

本文根据固液两相流的特点，推求了固液两相流不稳定流的连续方程和运动方程．并进而采用特征线法求出了计算水击压力的差分方程。在固体物料长距离输送的管道的水击计算中．不仅考虑了固液两相流的特征．而且也考虑了长距离管道摩阻大、初始压力大，水击压力波衰减及充装效应显著等特点．提高了计算精度。     

水击压力对泄洪输水隧洞结构配筋的影响

水工隧洞设计时，通常将水流势能作为计算依据，常常忽略了水流动能在闸门关闭时形成的水击压力对隧洞结构配筋的影响。以某水库正常蓄水位工况下泄洪为例，计算不同闸门关闭时间产生的水击压力，从而分析得出水击压力对泄洪输水隧洞配筋影响。     

渡槽结构考虑流固耦合地震响应及求解敛散性

基于所建立的考虑流固耦合渡槽梁段单元动力分析模型,对渡槽结构在多务地震波下的地震响应进行计算分析.该模型综合考虑了渡槽横向、竖向、纵向、自由扭转和约束扭转变形,以及槽内水体与渡槽槽身的流固动力相互作用的影响.结合工程算例探讨了大型渡槽结构考虑流固耦合地震时程响应解答的敛散性,结果表明:计算是收敛的、可靠的.说明该模型是考虑渡槽内水体流固耦合作用实用的地震响应模型,计算结果可为大型渡槽抗震设计提供参考.     

打磨岗灌区压力管道水击压强的计算与防护

水击是压力管道中经常出现的一种现象,对于压力管道的安全和稳定具有极大的危害,压力管道的破坏常常是由于水击压强而引起的。因此,如何进行水击压强计算和采取什么样的措施来减小水击压强,是一个值得仔细研究的课题。本文结合内乡县打磨岗灌区骨干工程,对压力管道水击压力防护措施进行了初步的探讨。     

基于考虑含气量变化浆体水击模型的复合管道水击数值计算

作者在提出了考虑含气量变化的同液两相流浆体水击基本方程的基础上，建立了考虑含气量变化的浆体水击模型。运用该模型对某电厂除灰系统管道进行了水击数值计算，根据计算结果提出了合理的建议，该建议已被采纳和应用。同时将计算结果与原有清水水击模型和浆体水击模型的计算结果进行比较，结果表明：该水击计算模型在进行同液两相流水击计算时精度高，可用于工程计算。     

考虑含气量变化的浆体水击基本方程

压力波的传播速度是影响液-固两相流浆体水击压强的主要因素，而波速与管道的材料和流体的成分密切相关。本文分析了含气量对浆体水击的影响，提出了考虑含气量的浆体水击波速公式，在此基础上推导了考虑含气量变化的液-固两相流浆体水击的基本方程。     

海上HTHP气井井口关井冲击效应与井底压力的准确计算

受井深结构影响,海上大斜度井和水平井压恢测试时压力计难以下到井底,同时受海水对流换热、大气辐射,相再分布以及水击效应等的影响,井口压恢曲线常呈现规律性的波动和下降趋势。采用传统静压力模型往往使得关井初期井底压力计算过小,给试井解释带来了很大困难。在井底压力温度耦合计算控制方程的基础上,通过建立单相气体波速模型,实现了对高温高压气井井口快速关井恢复时水击效应中气流动能的损失、水击波传递速度和摩阻损失的定量描述,采用特征线法对方程进行改进求解,使模型能够准确计算井筒不同位置处续流量的变化。计算结果表明,随井深增加,压力恢复开始时间越慢,水击强度越弱;关阀速度越慢,井口压力上升越慢,水击强度越弱,持续时间越短;井底续流量在短时间内迅速下降且可能呈现波动变化。进一步考虑多重效应耦合的模型可消除温度、续流和水击效应等对井口关井初期井口压力过度上冲的影响,利用井口压力计算的井底压力精度达到5‰以内,计算结果可以用于试井解释。     

水头压力及管道特性对水击波速变化的影响

把Pearsall提出的可变波速公式引入特征线法中，对二相流的水击波速在发生水击时的变化情况进行了计算分析，研究水中含有气泡的管路在水击时管道初始水头及管道特性等敏感因素对水击波速变化的影响，指出上游水头降低、相对管壁厚增加、管材弹性模量增加都会引起水击波速变化的加剧．     

LAMINAR FLUID FLOW IN HELICAL ELLIPTICAL PIPE

1.　INTRODUCTIONHelicalductsappearinvariousindustrialapplictionsandadetailedknowledgeofthefluidflowbehaviorisimportantforpredictingthepressuredropandheatandmasstransfercharacteristics.Experimentalandtheoreticalanalysishaveattestedthatthesecondaryflowappearsthenormalcross-sectionbecauseofthecurvature.Thissecondaryflowisveryfaintcomparedwiththeaxialflow,butitcausestheincreaseofheattransfer.Thestudyonthisflowbeganin1927withthepaperofDean[1],inwhichtheflowintoroidalsystemwasstudied.Sincethen…     

充液管道流固耦合轴向振动的对称模型

本文以管道轴向振动FS14方程模型为基础,推出了以位移为基本变量的、同时考虑泊松耦合、摩擦耦合以及和管道阻尼的、具有对称“刚度”、“阻尼’’和“质量”矩阵的二阶微分方程组。它可以用一个正交矩阵解耦,并且特别适合进行振动分析。文中还给出了一个利用此方程组求解充液管道FSI固有频率的算例,讨论了FSI固有频率和FSI波速的特点。该方程组有良好的应用前景。     

THE FLOW IN ROTATING CURVED CIRCULAR PIPE

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｂｅｈａｖｉｏｒｏｆｔｈｅｆｌｕｉｄｉｎａｒｏｔａｔｉｎｇｃｕｒｖｅｄｐｉｐｅｉｓａｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌａｎｄｍｕｃｈ ｓｔｕｄｉｅｄｐｒｏｂｌｅｍ .Ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｉｓｒｏｔａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ,ｓｕｃｈａｓｇａｓｔｕｒ ｂｉｎｅｓ ,ｅｌｅｃｔｒｉｃｇｅｎｅｒａｔｏｒｓａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｍｏｔｏｒｓ.Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎａｌｓｏｂｅｆｏｕｎｄｉｎｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ.Ｉｔｉｓ…     

支管管径变化对枝状管网水锤压力的影响

随着节水管网技术的大力推广, 管网水锤问题变得日益突出。为了探讨管网中支管管径变化对管网水锤压力的影响, 采用Pipenet软件对带有一个分支管的枝状管网在支管球阀突然关闭(工况1)和直管球阀关闭(工况2)2种操作工况下的水锤压力波动进行了数值计算, 支管型号分别取DN110、 DN90、 DN75、 DN63和DN50共5种; 并采用理论方法分析了2种工况下最大水锤压力的变化规律。结果表明: 随着支管管径的减小, 2种工况下各自阀门处产生的最大水锤压力和管网水锤压力均呈增大的趋势, 相比之下支管管径减小对工况1时的影响更大。理论分析表明工况1时最大水锤压力随支管管径减小而增大的主要原因是支管流速的增大; 工况2时最大水锤压力随支管管径减小而增大的主要原因是反射回的降压波逐渐减小。研究成果可以为管网设计提供参考。     

Analytical study on water hammer pressure in pressurized conduits with a throttled surge chamber for slow closure

This paper presents an analytical investigation of water hammer in a hydraulic pressurized pipe system with a throttled surge chamber located at the junction between a tunnel and a penstock,and a valve positioned at the downstream end of the penstock.Analytical formulas of maximum water hammer pressures at the downstream end of the tunnel and the valve were derived for a system subjected to linear and slow valve closure.The analytical results were then compared with numerical ones obtained using the method of characteristics.There is agreement between them.The formulas can be applied to estimating water hammer pressure at the valve and transmission of water hammer pressure through the surge chamber at the junction for a hydraulic pipe system with a surge chamber.     

瞬变流动中水力摩损的影响研究

本文从水力摩损影响作用的仿真试验和理论解析方法入手，明确了瞬变管流自阀门侧大段管线水压力升高现象，分析了水力摩损对瞬变流动的影响机理．在此基础上，又讨论了表征水力摩损影响强度的单位长度水力摩损相对值的计算和使用方法．最后给出一个水力摩损关于大瞬变流动的影响作用的工程实例     

旋转螺旋管道内粘性流动

首先根据张量分析推导出旋转螺旋坐标系下流体的相对运动方程，采用摄动方法求解了圆截面旋转螺旋管道内的粘性流动，得到二阶摄动解；研究了在曲率、挠率和旋转共同作用下的流体运动的特性；结果表明：旋转螺旋管道与不旋转螺旋管道内的二次流动以及轴向速度的分布存在明显的差别，在圆截面上最多可存在上下不对称的四个涡，轴向速度最大值所在的位置与挠率和科氏力(Coriolis force)与离心力(Centrifugal force)之比有关。